Quando si tratta di sopravvivere alle radiazioni, i tardigradi dimostrano una resistenza straordinaria, ignorando dosi che annienterebbero la maggior parte delle altre forme di vita. Ora, i ricercatori stanno sfruttando questa conoscenza per trovare modi per proteggere le cellule sane durante i trattamenti contro il cancro.
Protezione delle cellule sane durante la radioterapia
Durante la radioterapia per il cancro, non è solo il tumore a subire danni. Le radiazioni causano rotture del DNA anche nelle cellule sane, portando a una massiccia morte cellulare e infiammazione, responsabili degli spiacevoli effetti collaterali del trattamento. “Può manifestarsi come semplici piaghe in bocca, che possono limitare la capacità di una persona di mangiare a causa del dolore, fino a richiedere l’ospedalizzazione a causa del dolore, della perdita di peso o del sanguinamento”, spiega James Byrne, oncologo radioterapista dell’Università dell’Iowa.
Il segreto dei tardigradi: la proteina Dsup
Nonostante i loro nomi simpatici come “maialino di muschio” e “orso d’acqua”, i tardigradi, microscopici animali a otto zampe, sono notoriamente resistenti. Oltre a sopravvivere alle temperature più alte del tuo forno e a pressioni di 7,5 Gpa, possono gestire una dose di radiazioni ionizzanti mille volte superiore a quella letale per un essere umano. Questo è possibile grazie alla loro capacità di produrre una proteina unica, Dsup (abbreviazione di “damage suppressing”), che li aiuta a tollerare sia l’esplosione iniziale che i radicali idrossilici che si formano nelle cellule, i quali altrimenti distruggerebbero uno o entrambi i filamenti del DNA.
Innovazione nella protezione cellulare
Un team guidato da Ameya Kirtane della Harvard Medical School e Jianling Bi dell’Università dell’Iowa ha isolato questo superpotere sotto forma di RNA messaggero, che, quando iniettato nelle cellule, le protegge dalle radiazioni. Gli scienziati hanno osservato che quando Dsup è espresso nelle cellule umane, riduce i danni al DNA indotti dai raggi X di circa il 40%, motivo per cui i ricercatori sperano che possa proteggere i pazienti oncologici dagli effetti collaterali gravi del loro trattamento.
Un approccio sicuro con l’RNA messaggero
Ma per funzionare, Dsup deve trovarsi all’interno del nucleo di una cellula. Consegnare direttamente questa proteina in ogni cellula non è fattibile, e integrare i geni per Dsup direttamente nel DNA comporta rischi. “Uno dei punti di forza del nostro approccio è che stiamo usando un RNA messaggero, che esprime temporaneamente la proteina, quindi è considerato molto più sicuro rispetto a qualcosa come il DNA, che potrebbe essere incorporato nel genoma delle cellule”, afferma Kirtane.
Nanoparticelle per un’efficace consegna dell’RNA
Avvolgendo l’mRNA in specifiche nanoparticelle polimero-lipidiche (un design adatto al colon e uno ideale per la bocca), sono riusciti a introdurre i filamenti nelle cellule coltivate in laboratorio, dove sono stati utilizzati per generare grandi quantità di Dsup prima di disintegrarsi. “Abbiamo pensato che forse combinando questi due sistemi – polimeri e lipidi – potremmo ottenere il meglio di entrambi i mondi e ottenere una consegna di RNA altamente potente. Ed è essenzialmente ciò che abbiamo osservato”, conclude Kirtane.
Fonte: Science Alert
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