Su ayılarının 'süper gücü' kanser tedavisinde kullanılabilir

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 zarar vererek DNA kırılmalarına, hücre ölümlerine ve iltihaplanmaya neden oluyor. Bu da hastaların ciddi yan etkiler yaşamasına sebep oluyor. Iowa Üniversitesi’nden radyasyon onkoloğu James Byrne, bu yan etkilerin ağız yaralarından ciddi kilo kaybına ve hatta hastaneye yatış gerektirecek düzeyde acıya kadar değişebildiğini söylüyor.

Tardigradlar, aşırı koşullara dayanıklılıklarıyla biliniyor. Fırın sıcaklıklarında hayatta kalabiliyor, devasa basınçlara dayanabiliyor ve insanları öldürebilecek seviyede radyasyona maruz kalsalar bile zarar görmüyorlar. Bunun temel nedeni, Dsup proteini sayesinde DNA’larını radyasyonun etkilerinden koruyabilmeleri.

Bilim insanları 2016 yılında bu proteini insan hücrelerinde test ettiklerinde, X-ışınlarının neden olduğu DNA hasarını yüzde 40 oranında azalttığını keşfetmişti. Ancak, Dsup’un doğrudan hücre çekirdeğine girmesi gerektiği için doğrudan protein enjeksiyonu pratik bir yöntem değildi.

Şimdi ise araştırmacılar, mRNA teknolojisini kullanarak Dsup’u geçici olarak hücrelere aktarabileceklerini kanıtladı. Bu yöntem, genetiği kalıcı olarak değiştirme riski taşımadığı için DNA düzenleme işlemlerine kıyasla çok daha güvenli 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 önemlisi, Dsup proteininin yalnızca sağlıklı hücreleri koruyup, kanserli hücrelere avantaj sağlamamasını garantileyen bir mekanizma 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 koruması, tümör hücrelerinin büyümesini etkilemedi, yani yalnızca sağlıklı hücreleri korudu.

Araştırmacılar, bu teknolojinin yalnızca radyoterapi sırasında sağlıklı hücreleri korumakla kalmayıp, DNA’yı hasara karşı daha dayanıklı hale getirmek için kemoterapi ve genetik hastalıklar gibi diğer tıbbi alanlarda da kullanılabileceğini belirtiyor.

Bunun yanı sıra, uzay radyasyonuna maruz kalan astronotlar veya nükleer radyasyon riski taşıyan durumlar için de koruyucu bir yöntem olarak kullanılabileceği düşünülüyor.

Bu heyecan verici çalışma Nature Biomedical Engineering dergisinde yayımlandı ve gelecekte daha büyük ölçekli klinik araştırmaların önünü açması bekleniyor.