Harvard Tıp Fakültesi ve Iowa Üniversitesi’nden araştırmacılar, tardigradların DNA’yı radyasyondan koruyan Dsup (damage suppressing – hasar baskılayıcı) proteininin mRNA yoluyla insan hücrelerine taşınabileceğini ortaya koydu.
Radyoterapi, kanserli hücreleri yok ederken sağlıklı hücrelere de ziyan vererek DNA kırılmalarına, hücre vefatlarına ve iltihaplanmaya neden oluyor. Bu da hastaların önemli yan tesirler yaşamasına sebep oluyor. Iowa Üniversitesi’nden radyasyon onkoloğu James Byrne, bu yan tesirlerin ağız yaralarından önemli kilo kaybına ve hatta hastaneye yatış gerektirecek seviyede acıya kadar değişebildiğini söylüyor.
Tardigradlar, çok şartlara dayanıklılıklarıyla biliniyor. Fırın sıcaklıklarında hayatta kalabiliyor, devasa basınçlara dayanabiliyor ve insanları öldürebilecek düzeyde radyasyona maruz kalsalar bile ziyan görmüyorlar. Bunun temel nedeni, Dsup proteini sayesinde DNA’larını radyasyonun tesirlerinden koruyabilmeleri.
Bilim insanları 2016 yılında bu proteini insan hücrelerinde test ettiklerinde, X-ışınlarının neden olduğu DNA hasarını yüzde 40 oranında azalttığını keşfetmişti. Lakin, Dsup’un direkt hücre çekirdeğine girmesi gerektiği için direkt protein enjeksiyonu pratik bir metot değildi.
Şimdi ise araştırmacılar, mRNA teknolojisini kullanarak Dsup’u süreksiz olarak hücrelere aktarabileceklerini kanıtladı. Bu sistem, genetiği kalıcı olarak değiştirme riski taşımadığı için DNA düzenleme süreçlerine kıyasla çok daha inançlı kabul ediliyor.
Araştırmacılar, Dsup’un mRNA versiyonunu, özel polimer-lipit nanoparçacıkları içine yerleştirerek laboratuvar ortamında hücrelere enjekte etti. Bu sayede hücreler, protein üretimini tamamladıktan sonra mRNA parçalanarak yok oldu. En kıymetlisi, Dsup proteininin sadece sağlıklı hücreleri koruyup, kanserli hücrelere avantaj sağlamamasını garantileyen bir sistem oluşturuldu.
Deneyler fareler üzerinde de gerçekleştirildi. Farelere Dsup mRNA’sı enjekte edildikten altı saat sonra radyoterapi uygulandı. Sonuçlar çarpıcıydı:
- Bağırsak bölgesine radyasyon verilen farelerde DNA kırıkları %50 oranında azaldı.
- Ağız bölgesine radyasyon uygulanan farelerde bu oran %33 olarak ölçüldü.
- Dsup muhafazası, tümör hücrelerinin büyümesini etkilemedi, yani sadece sağlıklı hücreleri korudu.
Araştırmacılar, bu teknolojinin sadece radyoterapi sırasında sağlıklı hücreleri korumakla kalmayıp, DNA’yı hasara karşı daha güçlü hale getirmek için kemoterapi ve genetik hastalıklar üzere öbür tıbbi alanlarda da kullanılabileceğini belirtiyor.
Bunun yanı sıra, uzay radyasyonuna maruz kalan astronotlar yahut nükleer radyasyon riski taşıyan durumlar için de hami bir prosedür olarak kullanılabileceği düşünülüyor.
Bu heyecan verici çalışma Nature Biomedical Engineering mecmuasında yayımlandı ve gelecekte daha büyük ölçekli klinik araştırmaların önünü açması bekleniyor.