Протеин от бавноходки може да направи хората по-устойчиви на радиация
Потенциалното му използване е за лекуване на рак и защита при пътуване в дълбокия космос
Когато става въпрос за оцеляване при радиация, бавноходките наистина знаят как да се справят - те могат да преживеят дози, които биха унищожили повечето други организми. Учените мислят да използват тези знания, за да намерят начини да защитят здравите клетки по време на лечение на рак,.
Екип, ръководен от Амейя Киртане от Харвардското медицинско училище и Дзианлин Би от Университета на Айова, е изолирал тази "суперсила" под формата на информационна РНК (mRNA). Когато се инжектира в клетките, тя ги защитава от радиация.
Когато пациентите се подлагат на лъчетерапия за рак, не само туморът страда - радиацията уврежда ДНК и на здравите клетки, което води до масова клетъчна смърт и възпаления, отговорни за неприятните странични ефекти на лечението.
"Това може да се прояви като нещо толкова просто като рани в устата, които правят храненето изключително болезнено, до случаи, изискващи хоспитализация, защото пациентите страдат от силна болка, загуба на тегло или кървене," казва онкологът Джеймс Бърн от Университета на Айова.
Белтъкът Dsup - "щитът" на бавноходките
Микроскопичните осмокраки бавноходки са известни с невероятната си устойчивост. Освен че могат да оцелеят при температури, сравними с най-високите настройки на фурна, и налягане от десетки хиляди атмосфери, те понасят без проблеми около хиляда пъти по-висока доза йонизираща радиация от смъртоносната за хората.
Те постигат това благодарение на уникален белтък - Dsup (от "damage suppressing" - потискащ уврежданията), който ги защитава както от първоначалния радиационен удар, така и от образуваните в клетките хидроксилни радикали, които иначе биха разрушили едната или двете нишки на ДНК.
Учените разглеждат този белтък като потенциален помощник при лечението на рак още от откриването му през 2016 г. Сега са с една стъпка по-близо до реалното му приложение.
Проучване от 2016 г. показа, че когато Dsup се експресира в човешки клетки, намалява ДНК уврежданията, причинени от рентгенови лъчи, с около 40%. Това дава надежда, че той може да предпази пациентите с рак от тежките странични ефекти на лъчетерапията.
Временна защита чрез mRNA
За да работи, Dsup трябва да се намира в ядрото на клетката. Директното доставяне на белтъка в клетките е непрактично, а интегрирането на гена за Dsup в човешката ДНК е спорно и крие рискове.
"Едно от предимствата на нашия подход е, че използваме информационна РНК (mRNA), която временно експресира белтъка. Това е далеч по-безопасно в сравнение с ДНК, което може трайно да се вгради в генома на клетките," обяснява Киртане.
Изследователите опаковали mRNA в специални полимер-липидни наночастици - едната формулирана за доставка в дебелото черво, а другата - за устната кухина. Така успели да вкарат mRNA в лабораторно отгледани клетки, които след това произвеждали големи количества Dsup, преди да разградят наночастиците.
"Комбинирайки тези два метода - полимери и липиди - получихме мощна система за доставка на RNA, което точно искахме," казва Киртане.
Тестове върху мишки - по-малко увреждания, без ефект върху тумора
Важно е, че този метод позволява на Dsup да предпази само здравите клетки, без да защитава раковите клетки, които лъчетерапията цели да унищожи.
За да тестват ефективността на този подход, учените инжектирали Dsup-кодираща mRNA в мишки. След 6 часа те били подложени на радиация, еквивалентна на доза, която би се използвала при човешки пациент с рак.
Едната група мишки получила mRNA и радиация в устата. Втората група - mRNA и радиация в ректума. Контролна група била облъчена без защита с Dsup.
Резултатите били обещаващи:
- Групата с ректално облъчване имала около 50% по-малко двойно-верижни разкъсвания на ДНК в сравнение с контролната група.
- Групата с облъчване в устата имала с около 66% по-малко ДНК увреждания спрямо незащитените мишки.
- Обемът на туморите не бил засегнат - тоест, Dsup защитавал само здравите клетки, без да пречи на лъчетерапията.
Потенциал за бъдещи терапии
Това изследване е само началото. Размерът на извадката е малък, а реакцията на човешкото тяло може да бъде различна от тази при лабораторни мишки. Въпреки това, откритието е достатъчно значимо, за да насърчи по-нататъшни проучвания, особено след като учените успяха безопасно да доставят mRNA в клетките, без да защитават рака.
"Използването на Dsup mRNA може да бъде адаптирано и за други клинични приложения, включително защита на нормалните тъкани от увреждащи ДНК химиотерапии, предотвратяване на прогресивната дегенерация на специфични тъкани, както и за лечение на пациенти с генетична предразположеност към рак и хромозомна нестабилност," пишат авторите на изследването.
Освен за лечението на рак, този метод може да бъде приложен и за защита срещу космическа радиация при бъдещи мисии в дълбокия космос, както и като превантивна мярка при ядрена радиация.
Изследването е публикувано в Nature.
Ако вярвате в правото си на обективна информация, подкрепете ни.
Вашето дарение от всякакъв размер и по всяко време означава много за нас.
Скъпи читатели,
Днес, повече от всякога, независимата журналистика има нужда от вас.В мисията си да предоставяме обективни, достоверни и навременни новини разчитаме на вашата подкрепа.
Ако вярвате в правото си на обективна информация, подкрепете ни.
Ако вярвате в правото си на обективна информация, подкрепете ни.
Вашето дарение от всякакъв размер и по всяко време означава много за нас.
Скъпи читатели,
Днес, повече от всякога, независимата журналистика има нужда от вас.В мисията си да предоставяме обективни, достоверни и навременни новини разчитаме на вашата подкрепа.
Ако вярвате в правото си на обективна информация, подкрепете ни.
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}