O proteină din tardigrade ar putea ajuta pacienții cu cancer să tolereze radioterapia

Inspirându-se din tardigrade, cercetătorii au dezvoltat o strategie inovatoare care ar putea proteja pacienții oncologici de efectele secundare ale radioterapiei.

O nouă strategie pentru protecția împotriva efectelor secundare ale radioterapiei

Aproximativ 60% dintre pacienții cu cancer din Statele Unite primesc radioterapie ca parte a tratamentului lor. Deși această metodă este eficientă în distrugerea celulelor tumorale, poate avea efecte secundare severe, afectând țesuturile sănătoase și reducând toleranța pacienților la tratament.

Cercetătorii de la MIT, Brigham and Women's Hospital și Universitatea din Iowa au dezvoltat o nouă abordare inspirată de tardigrade, organisme microscopice recunoscute pentru capacitatea lor excepțională de a rezista la radiații și condiții extreme.

Studiul, publicat în Nature Biomedical Engineering, descrie utilizarea unei proteine supresoare de leziuni (Dsup), izolată din tardigrade, pentru a proteja ADN-ul celulelor sănătoase de daunele provocate de radiații.

Tardigradele și rezistența lor extremă

Tardigradele, cunoscute și sub numele de "urși de apă", sunt organisme minuscule capabile să supraviețuiască în spațiu cosmic, condiții extreme de deshidratare și niveluri ridicate de radiații. Această abilitate este posibilă datorită unei proteine unice numite Dsup, care protejează ADN-ul împotriva deteriorării provocate de radiații.

Cercetătorii au dorit să utilizeze această proteină pentru a proteja pacienții cu cancer în timpul radioterapiei. Ei au creat o metodă de livrare a ARN mesager (ARNm), care determină celulele să producă temporar proteina Dsup, oferind protecție împotriva radiațiilor. După câteva ore, proteina și ARN-ul sunt eliminate din organism, reducând riscul de efecte adverse.

Testarea proteinei Dsup în modele animale

Echipa de cercetători a dezvoltat particule lipidice și polimerice pentru a livra ARNm direct în țesuturile vizate, utilizând două metode:

• Injecție în mucoasa bucală pentru pacienții cu cancer de cap și gât.
• Injecție în rect pentru pacienții cu cancer gastrointestinal.

Testele realizate pe șoareci au arătat că aceste injecții au redus cu 50% deteriorarea ADN-ului cauzată de radiații. Mai mult, efectele s-au limitat la locul injectării, fără să protejeze tumorile – un aspect esențial pentru menținerea eficienței radioterapiei.

Perspective și aplicații viitoare

Această metodă ar putea revoluționa protecția pacienților cu cancer, permițându-le să tolereze mai bine radioterapia și să evite efectele adverse severe, precum:

• Leziuni ale mucoasei bucale și gâtului, care afectează pacienții cu cancer de cap și gât.
• Sângerări rectale și inflamații severe la pacienții cu cancer gastrointestinal.

Pe lângă protecția în radioterapie, cercetătorii explorează și alte utilizări ale proteinei Dsup, inclusiv:

• Protecția împotriva efectelor toxice ale chimioterapiei.
• Reducerea leziunilor ADN cauzate de expunerea la radiații cosmice, ceea ce ar putea fi benefic pentru astronauți.

Următorul pas este dezvoltarea unei variante de Dsup compatibilă cu sistemul imunitar uman, pentru a preveni reacțiile adverse.

Concluzie

Această descoperire aduce o nouă speranță pentru pacienții oncologici, oferindu-le protecție împotriva efectelor secundare ale radioterapiei. Inspirată din extraordinara rezistență a tardigradelor, metoda de livrare a proteinei Dsup prin ARN mesager ar putea deveni o strategie revoluționară pentru reducerea daunelor ADN-ului și îmbunătățirea toleranței la tratamentele oncologice.