Коли мова йде про виживання в умовах радіації, тихоходи справжні майстри своєї справи, без проблем переживаючи дози, які знищили б більшість інших живих організмів. Тепер дослідники використовують ці знання, щоб знайти способи захисту здорових клітин під час лікування раку.
Команда на чолі з Амейєю Кіртане з Гарвардської медичної школи та Джіанлінгом Бі з Університету Айови ізолювала цю суперсилу у вигляді мРНК, яку, коли вводять у клітини, вона захищає їх від радіації.
Під час проходження радіотерапії при раку страждає не тільки пухлина. Радіація викликає розриви ДНК в здорових клітинах, що призводить до масової загибелі клітин і запалення, що є причиною неприємних побічних ефектів лікування.
“Це може проявлятися як прості рани в ротовій порожнині, що обмежують здатність їсти через сильний біль, або потребувати госпіталізації, оскільки пацієнти страждають від болю, втрати ваги або кровотеч,” – говорить Джеймс Бірн, онколог Університету Айови.
Незважаючи на свої милі назви, такі як моховий пегл і водяний ведмедик, мікроскопічні восьминогі тварини, відомі як тихоходи, мають надзвичайну витривалість. Вони можуть пережити температури, що досягають найвищих значень вашої духовки, та тиск 7,5 ГПа, а також здатні витримати дозу іонізуючої радіації, яка в тисячу разів перевищує смертельну для людини.
Це можливе завдяки їх здатності виробляти унікальний білок Dsup (скорочено від “damage suppressing”), який допомагає їм витримувати як початковий спалах, так і гідроксильні радикали, що утворюються в клітинах в результаті, які зазвичай знищують одну чи навіть дві нитки ДНК.
З 2016 року, коли було відкрито цей білок, вчені вивчають його як потенційну допомогу в лікуванні раку, і зараз вони наближаються до мети.
Те дослідження 2016 року показало, що коли Dsup виражається в клітинах людини, він зменшує пошкодження ДНК, викликані рентгенівським випромінюванням, приблизно на 40 відсотків, що викликає надію на його здатність захищати пацієнтів від серйозних побічних ефектів лікування.
Але для того, щоб Dsup працював, він повинен бути всередині ядра клітини. Непрактично доставляти цей білок безпосередньо в кожну клітину, і інтеграція генів Dsup безпосередньо в ДНК має свої ризики.
“Однією з переваг нашого підходу є те, що ми використовуємо мРНК, яка тимчасово виражає білок, тому її вважають набагато безпечнішою, ніж ДНК, яка може бути інтегрована в геном клітин,” – каже Кіртане.
Це дослідження було опубліковане в журналі Nature Biomedical Engineering.