Niesporczaki pomogą chorym. Naukowcy wiedzą, jak je wykorzystać
Niesporczaki, mikroskopijne organizmy znane ze swojej niezwykłej odporności na promieniowanie, mogą pomóc w ochronie zdrowych komórek u pacjentów poddawanych leczeniu nowotworowemu. Naukowcy właśnie odkryli sposób na wykorzystanie ich "supermocy" w medycynie, a swoimi wnioskami na ten temat podzielili się na łamach czasopisma naukowego "Nature Biomedical Engineering".
Zespół badaczy kierowany przez Ameyę Kirtane z Harvard Medical School i Jianling Bi z University of Iowa wyizolował zdolność niesporczaków do przetrwania promieniowania w formie matrycowego RNA (mRNA). Po wprowadzeniu go do komórek, mRNA chroni je przed uszkodzeniami wywołanymi radioterapią, donosi Science Alert.
Niesporczaki pomogą chorym
Podczas leczenia nowotworów promieniowanie niszczy nie tylko guzy, ale także zdrowe komórki, prowadząc do ich masowej śmierci i stanów zapalnych. "Może to objawiać się czymś tak prostym jak owrzodzenia jamy ustnej, które ograniczają możliwość jedzenia z powodu bólu, aż po konieczność hospitalizacji z powodu ciężkiego cierpienia, utraty wagi czy krwawienia" – mówi James Byrne, onkolog radiacyjny z University of Iowa.
Niesporczaki, znane również jako "niedźwiedzie wodne", to maleńkie, ośmionogie stworzenia, słynące ze swojej zdolności do przetrwania w ekstremalnych warunkach. Naukowcy dowiedli, że maleńkie bezkręgowce potrafią wytrzymać m.in. temperaturę sięgającą 150 st. Celsjusza, ciśnienie ponad 6 tys. atmosfer, dziesiątki lat bez wody czy wysokie stężenia związków chemicznych, które dla większości form życia byłyby jednoznczne ze śmiercią. Niesporczaki potrafią też przetrwać dawki promieniowania tysiąc razy większe niż śmiertelne dla człowieka. Dzieje się tak dzięki białku Dsup ("damage suppressor"), które chroni ich DNA przed uszkodzeniami.
Dalsza część artykułu pod materiałem wideo
Zobacz także: SięKlika #38 - wiadomości technologiczne z humorem
Aby Dsup działało, musi znaleźć się w jądrze komórkowym. Bezpośrednie dostarczenie białka jest trudne, a wprowadzanie genów niesie ryzyko. "Jednym z atutów naszego podejścia jest użycie mRNA, które tymczasowo eksprymuje białko, więc jest to uważane za bezpieczniejsze niż DNA, które może zostać włączone do genomu komórek" – wyjaśnia Kirtane.
Naukowcy zastosowali nanocząstki polimerowo-lipidowe do przeniesienia mRNA Dsup do komórek. Te nanocząstki dostarczają mRNA do wnętrza komórek, gdzie jest ono wykorzystywane do produkcji białka Dsup, po czym ulega degradacji. "Pomyśleliśmy, że łącząc te dwa systemy – polimery i lipidy – możemy uzyskać najlepsze z obu światów i osiągnąć wysoce skuteczne dostarczanie RNA. I to właśnie zaobserwowaliśmy" – dodaje Kirtane.
W badaniach na myszach wprowadzenie mRNA Dsup zmniejszyło uszkodzenia DNA spowodowane promieniowaniem o połowę w komórkach jelita grubego i o dwie trzecie w komórkach jamy ustnej. Co istotne, leczenie nie wpływało na komórki nowotworowe. Jak podaje ScienceAlert, te wyniki mogą prowadzić do nowych metod ochrony zdrowych tkanek podczas terapii onkologicznych. "Użycie mRNA Dsup może zostać wykorzystane w wielu innych aplikacjach klinicznych, w tym w ochronie normalnych tkanek przed chemioterapiami uszkadzającymi DNA czy w przypadkach predyspozycji do nowotworów, niestabilności chromosomowej i nadwrażliwości na czynniki uszkadzające DNA" – piszą autorzy badania.
