Tardigraddan ilham alan araştırmacılar, kanser hastalarını radyoterapinin yan tesirlerinden koruyabilecek yeni bir strateji geliştirdiler.
Tardigradların savunma sistemlerinin temel bileşenlerinden biri, DNA’ya bağlanarak onu radyasyon kaynaklı hasardan müdafaaya yardımcı olan Dsup ismi verilen eşsiz bir hasar baskılayıcı proteindir.
Tüm kanser hastalarının yaklaşık yüzde 60’ı tedavilerinin bir modülü olarak radyasyon tedavisi görüyor. Lakin bu radyasyonun, hastaların tolere edemeyeceği kadar önemli yan tesirleri olabilir. Büyük ölçüde radyasyona dayanabilen minik bir organizmadan ilham alan MIT, Brigham ve Kadın Hastanesi ve Iowa Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, hastaları bu tıp hasarlardan koruyabilecek yeni bir strateji geliştirdiler.
Yaklaşımları, çoklukla bir milimetreden daha kısa olan ve çoklukla “su ayıları” olarak da isimlendirilen tardigradlardan elde edilen bir proteini kullanıyor.
Araştırmacılar bu proteini kodlayan haberci RNA’yı farelere enjekte ettiklerinde, hücrelerin DNA’sını radyasyon kaynaklı hasardan korumak için kâfi protein ürettiğini buldular. Araştırmacılar, insanlarda kullanılmak üzere geliştirilirse bu yaklaşımın birçok kanser hastasına yarar sağlayabileceğini söylüyor.
Radyasyon çoklukla ağız yahut boğaza ziyan verebilen ve yemek yemeyi yahut içmeyi çok acı verici hale getirebilen baş ve boyun kanserlerini tedavi etmek için kullanılır. Ayrıyeten, rektal kanamaya yol açabilen gastrointestinal kanserler için de yaygın olarak kullanılır. Birçok hasta tedaviyi ertelemek yahut büsbütün durdurmak zorunda kalır. Araştırmacı Byrne, “Bu durum çok sayıda hastayı etkiliyor ve kişinin yemek yeme yeteneğini çok acı verici olduğu için sınırlayabilen ağız yaraları üzere kolay bir şey olarak ortaya çıkabileceği üzere, insanların ağrı, kilo kaybı yahut kanama nedeniyle çok fazla acı çekmesi nedeniyle hastaneye yatırılmasını gerektirebilir. Epeyce tehlikeli olabilir ve nitekim ele almak istediğimiz bir şeydi” diyor.
Şu anda, kanser hastalarında radyasyon hasarını önlemenin çok az yolu vardır. Hasarı azaltmaya çalışmak için verilebilecek bir avuç ilaç vardır ve prostat kanseri hastaları için, radyasyon tedavisi sırasında prostat ve rektum ortasında fizikî bir bariyer oluşturmak için bir hidrojel kullanılabilir. Traverso ve Byrne, birkaç yıldır radyasyon hasarını önlemenin yeni yollarını geliştirmek için çalışıyorlar. Yeni çalışmada, tardigradların olağanüstü
hayatta kalma yeteneğinden ilham aldılar. Dünyanın her yerinde, çoklukla su ortamlarında bulunan bu organizmalar, çok şartlara dayanıklılıklarıyla düzgün bilinirler. Bilim insanları onları uzaya bile gönderdiler ve burada çok susuzluk ve kozmik radyasyona dayanabildikleri görüldü. Tardigradların savunma sistemlerinin değerli bir bileşeni, DNA’ya bağlanan ve onu radyasyon kaynaklı hasardan muhafazaya yardımcı olan Dsup ismi verilen eşsiz bir hasar baskılayıcı proteindir. Bu protein, tardigradların bir insanın tolere edebileceğinden 2.000 ila 3.000 kat daha yüksek radyasyon dozlarına dayanma yeteneğinde değerli bir rol oynar.
Kanser hastalarını radyasyondan korumak için yeni yollar hakkında beyin fırtınası yaparken, araştırmacılar radyasyon tedavisinden evvel Dsup kodlayan haberci RNA’yı hasta dokularına ulaştırıp ulaştıramayacaklarını merak ettiler. Bu mRNA, hücrelerin proteini süreksiz olarak tabir etmesini tetikleyecek ve tedavi sırasında DNA’yı koruyacaktı. Birkaç saat sonra mRNA ve protein kaybolacaktı. Bunun işe yaraması için araştırmacıların amaç dokularda büyük ölçüde protein üretecek mRNA iletmenin bir yoluna gereksinimi vardı. Verimli mRNA iletimi elde etmek için farklı başka kullanılan hem polimer hem de lipit bileşenlerini içeren iletim parçacıklarının kütüphanelerini taradılar. Bu taramalardan, kolona iletim için en uygun olan bir polimer-lipit parçacığı ve mRNA’yı ağız dokusuna iletmek için optimize edilmiş bir diğerini belirlediler. Kirtane, “Yaklaşımımızın güçlü yanlarından biri, proteini sırf süreksiz olarak söz eden bir haberci RNA kullanıyor olmamız, bu nedenle hücrelerin genomuna dahil edilebilecek DNA üzere bir şeyden çok daha inançlı kabul ediliyor.” dedi.
RADYASYONDAN KORUNMA
Bu parçacıkların mRNA’yı laboratuvarda yetiştirilen hücrelere muvaffakiyetle ulaştırabildiğini gösterdikten sonra, araştırmacılar bu yaklaşımın bir fare modelinde dokuyu radyasyondan tesirli bir formda koruyup koruyamayacağını test ettiler.
Parçacıkları, kanser hastalarının alacağına benzeri bir radyasyon dozu vermeden birkaç saat evvel yanağa yahut rektuma enjekte ettiler. Araştırmacılar bu farelerde radyasyonun neden olduğu çift sarmallı DNA kırıklarının ölçüsünde yüzde 50’lik bir azalma gördüler.
Çalışmaya dahil olmayan Vanderbilt Üniversitesi Tıp Merkezi’ndeki Vanderbilt-Ingram Kanser Merkezi müdürü Ben Ho Park, “Bu çalışma büyük bir umut vadediyor ve kanser için radyasyon tedavisi sırasında sağlıklı hücreleri korumak maksadıyla DNA hasarına karşı doğal müdafaa sistemlerinden yararlanan nitekim yeni bir fikir” diyor.
Araştırmacılar ayrıyeten Dsup proteininin kollayıcı tesirinin enjeksiyon bölgesinin ötesine yayılmadığını gösterdiler, bu değerli zira tümörün kendisini radyasyonun tesirlerinden korumak istemiyorlar. Bu tedaviyi insanlarda potansiyel kullanım için daha uygulanabilir hale getirmek için araştırmacılar artık özgün tardigrad proteininin muhtemelen yapacağı üzere bir bağışıklık reaksiyonu uyandırmayacak bir Dsup proteini versiyonu geliştirmek için çalışmayı planlıyorlar.
Araştırmacılar, insanlarda kullanılmak üzere geliştirilirse bu proteinin kemoterapi ilaçlarının neden olduğu DNA hasarına karşı muhafaza sağlamak için de kullanılabileceğini söylüyor. Bir başka mümkün uygulama ise uzaydaki astronotlarda radyasyon hasarını önlemeye yardımcı olmak olabilir.
patronlardunyasi.com