защита от радиации

Тихоходки, или «водяные медведи» — это крошечные беспозвоночные, известные способностью выживать в экстремальных условиях, переносить высокие дозы радиации и температур, смертельные для большинства других организмов. Ученые решили изучить их подробнее, чтобы эффективнее лечить онкологию.

Дело в том, что радиотерапия — один из основных методов лечения рака, который используется при 60% случаев онкологии. Несмотря на свою эффективность, лучевая терапия вызывает серьезные побочные эффекты в виде болезненных язвы во рту, истощения, выпадения волос, проблем с иммунитетом. Так как облучение действует сразу на все клетки, для улучшения качества жизни пациентов необходимо найти способы защиты здоровых тканей от повреждений.

Тихоходок же от радиации защищает белок — Dsup, «супрессор повреждений», который связывается с ДНК и защищает ее от разрывов, вызванных радиацией. Вместо того чтобы вводить белок в здоровые клетки, ученые решили доставить его с помощью мРНК, которая содержит инструкции для производства Dsup. Такой подход позволяет клетке временно «включать» защитный механизм только на время лечения, не внося изменения в генетический материал.

Чтобы доставить мРНК в нужные ткани, исследователи разработали наночастицы, сочетающие полимеры и липиды. После серии экспериментов ученые создали две версии наночастиц: одну для доставки в ткани толстой кишки, а другую — в ротовую полость. Когда эти наночастицы вводили мышам, они успешно доставляли мРНК, что приводило к временному производству белка Dsup в целевых тканях.

Чтобы проверить, насколько эффективен их подход, ученые ввели наночастицы с мРНК мышам за несколько часов до облучения, имитирующего лучевую терапию рака. У мышей, получивших лечение мРНК, количество разрывов ДНК в тканях ротовой полости и прямой кишки снизилось на 50%. При этом защитный эффект был локальным — он затрагивал только те ткани, куда вводились наночастицы, что гарантировало отсутствие защиты для раковых клеток и ее уязвимость.

Ученые планируют расширить свои исследования и проверить, можно ли защитить другие здоровые ткани от повреждений, вызванных лучевой терапией, а также увеличить продолжительность и эффективность действия белка Dsup. Кроме того, команда работает над улучшением системы доставки наночастиц и созданием версии белка Dsup, которая будет лучше совместима с человеческим организмом, чтобы уменьшить иммунные реакции. Также важно изменить производство наночастиц так, чтобы сделать его масштабируемым для клинического применения.

Ученые отметили, что метод можно применить не только при лучевой терапии, но и для защиты астронавтов от космической радиации в будущем. Если клинические испытания на людях окажутся успешными, этот подход может переосмыслить лучевую терапию и открыть новые горизонты в освоении космоса.