Ученые обнаружили, что белок, выделенный из тихоходок — микроскопических существ, известных своей невероятной устойчивостью к экстремальным условиям, — может стать ключом к защите от радиации. Это открытие имеет потенциал как для улучшения безопасности лучевой терапии у пациентов с онкологическими заболеваниями, так и для защиты космонавтов во время длительных космических миссий.
Тихоходки, или «водяные медведи», способны выживать в условиях, смертельных для большинства других организмов, включая вакуум космоса и высокие дозы радиации. Их устойчивость частично объясняется наличием белка Dsup (damage suppressor), который защищает ДНК от повреждений, вызванных радиацией.
Исследовательская группа под руководством Амеи Киртане, научного сотрудника Гарвардской медицинской школы и приглашенного ученого в MIT, использовала технологию матричной РНК (мРНК) для доставки этого белка в организм мышей. Результаты исследования, опубликованные в журнале , показали, что введение мРНК, кодирующей белок Dsup, значительно снижает повреждение ДНК у мышей, подвергшихся воздействию радиации.
«Мы использовали мРНК, которая временно экспрессирует белок, что считается более безопасным подходом по сравнению с внедрением ДНК в геном клеток», — пояснил Киртане.
Эксперименты показали, что белок Dsup успешно экспрессировался в тканях кишечника и ротовой полости мышей — областях, наиболее уязвимых к радиации у пациентов, проходящих лучевую терапию. После введения мРНК и последующего облучения ученые зафиксировали снижение количества двунитевых разрывов ДНК на 50%.
Это открытие может революционизировать лучевую терапию, позволяя увеличить дозы облучения опухолей, минимизируя при этом повреждение здоровых тканей.
Кроме того, технология может быть применена в космической медицине. Длительные миссии, такие как полеты на Марс, подвергают космонавтов высоким уровням космической радиации, что представляет серьезную угрозу для их здоровья. Использование белка Dsup может стать важным шагом в обеспечении безопасности будущих космических экспедиций.
Однако перед внедрением этой технологии в клиническую практику необходимо провести дополнительные исследования. Некоторые исследования показали, что белок Dsup может вызывать нежелательные эффекты, такие как нейротоксичность, а также провоцировать иммунный ответ у человека. Ученые работают над созданием модифицированной версии белка, которая будет безопасна для медицинского применения.
«Это совершенно новый подход к защите здоровых тканей, который может оптимизировать лучевую терапию и минимизировать ее побочные эффекты», — отметил доктор Джеймс Бирн, ученый из Университета Айовы.
Исследование тихоходок открывает новые горизонты в борьбе с радиацией, будь то в медицине или космической индустрии. Эти крошечные существа, способные выживать в самых экстремальных условиях, могут стать ключом к защите человечества от одной из самых серьезных угроз — радиационного облучения.