Su ayılarının ‘süper gücü’ kanser tedavisinde kullanılabilir

Tardigradların DNA Koruma Gücü İnsan Sağlığına Umut Olabilir

Harvard Tıp Fakültesi ve Iowa Üniversitesi’nden araştırmacılar, tardigradların DNA’yı radyasyona karşı koruyan Dsup (damage suppressing – hasar baskılayıcı) proteininin insan hücrelerine mRNA yoluyla taşınabileceğini keşfettiler.

Radyoterapi, kanserli hücreleri yok etmenin yanı sıra sağlıklı hücrelere de zarar vererek DNA hasarına, hücre ölümüne ve iltihaplanmaya yol açabilmektedir. Bu durum da hastaların ciddi yan etkiler yaşamasına neden olmaktadır. Iowa Üniversitesi’nden radyasyon onkoloğu James Byrne, bu yan etkilerin ağız yaralarından ciddi kilo kaybına ve hatta hastaneye yatış gerektirebilecek kadar şiddetli acılara kadar değişebileceğini belirtmektedir.

Tardigradlar, olağanüstü dayanıklılıklarıyla bilinirler. Yüksek sıcaklık, aşırı basınç ve yüksek radyasyona maruz kalmalarına rağmen hayatta kalabilmektedirler. Bu olağanüstü dayanıklılığın temel nedeni, Dsup proteini sayesinde DNA’larını radyasyonun etkilerinden koruyabilme yetenekleridir.

2016 yılında bilim insanları, Dsup proteininin insan hücrelerinde X-ışınlarına bağlı DNA hasarını %40 azalttığını keşfetmişlerdi. Ancak, Dsup’un doğrudan hücre çekirdeğine ulaşması gerektiği için protein enjeksiyonu uygulaması pratik değildi.

Şimdi araştırmacılar, Dsup’u hücrelere geçici olarak taşıyabilen mRNA teknolojisini kullanmayı başardılar. Bu yöntem, genetik yapıyı kalıcı olarak değiştirme riski olmadığı için DNA düzenleme işlemlerine göre çok daha güvenli kabul edilmektedir.

Araştırmacılar, Dsup’un mRNA versiyonunu özel polimer-lipit nanoparçacıkları içinde hücrelere enjekte ederek başarılı bir şekilde protein üretimini sağladılar. Bu sayede, hücreler Dsup proteinini ürettikten sonra mRNA yok edildi. En önemlisi, Dsup proteininin yalnızca sağlıklı hücrelere zarar vermeden koruma sağladığı bir mekanizma geliştirildi.

• Bağırsak bölgesine radyasyon uygulanan farelerde DNA kırıklarında %50 azalma gözlendi.
• Ağız bölgesine radyasyon verilen farelerde %33 oranında DNA kırığı azaldı.
• Dsup koruması, tümör hücrelerini etkilemeden yalnızca sağlıklı hücreleri korudu.

Bu teknolojinin sadece radyoterapi sırasında sağlıklı hücreleri değil, aynı zamanda DNA’yı daha dayanıklı hale getirmek için kemoterapi ve genetik hastalıklar gibi diğer tıbbi alanlarda da kullanılabileceği belirtilmektedir.

Astronotlar veya nükleer radyasyon riski taşıyan kişiler için de koruyucu bir önlem olarak kullanılabileceği düşünülen bu çalışma, Nature Biomedical Engineering dergisinde yayımlandı ve gelecekte daha kapsamlı klinik araştırmalara yol açması beklenmektedir.