admin
Harvard Tıp Fakültesi’nden Ameya Kirtane ve Iowa Üniversitesi’nden Jianling Bi liderliğindeki bir ekip, hücrelere enjekte edildiğinde onları radyasyondan koruyan haberci RNA formunda bu süper gücü izole etmeyi başardı.
İnsanlar kanser için radyoterapi gördüklerinde, tümörlerin yanında diğer dokular da zarar görür. Radyasyon ise sağlıklı hücrelerde de DNA kırılmalarına neden olur. Bu da kanser tedavisinin olumsuz yan etkilerinden sorumlu olan büyük hücre ölümlerine ve iltihaplanmaya yol açar.
Iowa Üniversitesi’nde Radyasyon Onkoloğu olan James Byrne, “Bu, çok acı verici olduğu için bir kişinin yemek yeme yeteneğini sınırlayabilen ağız yaraları kadar basit bir şey olarak ortaya çıkabilir. Ya da ağrı, kilo kaybı veya kanama nedeniyle çok fazla acı çektikleri için bazı hastaların hastaneye yatırılması gerekebilir” dedi.
Tardigradların ve ilginç hayatta kalma becerileriTardigrad olarak bilinen mikroskobik, sekiz bacaklı hayvanlar, bilindiği üzere çok dayanıklıdır. Fırınınızın en sıcak ayarında ve 7,5 Gpa basınçta hayatta kalabilmesibnin yanı sıra, bir insanı öldürecek iyonlaştırıcı radyasyon dozunun yaklaşık 1000 katına dayanabilir.
Bunu ilk patlamayı ve bunun sonucunda hücrelerde oluşan ve aksi takdirde bir veya her iki DNA ipliğini parçalayacak olan hidroksil radikallerini tolere etmelerine yardımcı olan, benzersiz bir protein Dsup (Türkçesi hasar azaltma olan, damage suppressing” ifadesinin kısaltması) üretme yetenekleri sayesinde yapabilirler.
Bilim insanları, 2016’da keşfedildiğinden beri bu proteine kanser tedavisine potansiyel bir yardımcı olarak bakıyordu. Şimdi bu hedefe bir adım daha yaklaşıldı. 2016’daki bu çalışma, insan hücrelerinde ifade edildiğinde Dsup’un X-ışını kaynaklı DNA hasarını yaklaşık %40 oranında azalttığını gösterdi. Bu yüzden araştırmacılar bunun kanser hastalarını tedavilerinin ciddi yan etkilerinden koruyabileceğini umuyor.
Ancak Dsup’un çalışması için bir hücrenin çekirdeğinin içinde olması gerekir. Bu proteini doğrudan her hücreye iletmek mümkün değildir. Dsup genlerini doğrudan DNA’ya entegre etmenin kendi riskleri var. Kirtane, “Yaklaşımımızın güçlü yönlerinden biri, proteini yalnızca geçici olarak ifade eden bir haberci RNA kullanıyor olmamız. Bu nedenle hücrelerin genomuna dahil edilebilecek DNA gibi bir şeyden çok daha güvenli kabul edilir” dedi.
Araştırmacılar, mRNA’yı belirli polimer-lipit nanopartiküllerine sararak (bir tasarım kolon için en uygun olanıdır ve bir tasarım da ağız için idealdir) iplikleri laboratuvarda yetiştirilen hücrelere sokmayı başardı. Burada parçalanmadan önce büyük miktarda Dsup üretmek için kullanıldılar.
Kirtane, “Belki de bu iki sistemi birleştirerek her 2 dünyanın da en iyisini elde edebileceğimizi ve son derece güçlü bir RNA iletimi elde edebileceğimizi düşündük. Esasen gördüğümüz şey buydu” dedi. En önemlisi, Dsup’u mRNA formatında iletmek, koruyucu tardigrad zırhının radyasyonun öldürmesi gereken hücrelere, örneğin tümörü oluşturan hücrelere gizlice girmesini de önler.
Deneyler nasıl yapıldı?Bunun etkili bir şekilde çalıştığından emin olmak için araştırmacılar, Dsup kodlayan mRNA’yı farelere enjekte etti. 6 saat sonra, yaklaşık olarak bir insan kanser hastasına uygulanabilecek bir doz radyasyon verildi. Bir grup fare mRNA tedavisi ve ağıza radyasyon alırken, diğer grup rektumdan tedavi edildi. Bazı ekstra farelere, karşılaştırma için bir temel oluşturmak amacıyla Dsup koruması olmadan radyasyon verildi.
Rektal grup, Dsup koruması almayan kontrollerle karşılaştırıldığında, yaklaşık yarı yarıya daha az radyasyon kaynaklı çift sarmallı DNA kopması yaşadı. Ağızdan tedavi alan grup, akranlarının yaklaşık üçte biri kadar kopma yaşadı. mRNA tedavisinin tümör hacmi üzerinde hiçbir etkisi tespit edilmedi.
Bu araştırma sadece bir başlangıç. Örneklem çok küçüktü ve elbette, insan vücudunun yalnızca laboratuvarda yetiştirilen hücreler veya fareler üzerinde yapılan testlere dayanarak bir tedaviye nasıl tepki vereceğini tahmin edemeyiz. Ancak, özellikle de artık mRNA’yı kansere fayda sağlamadan güvenli bir şekilde bir hücreye sokabileceklerini bildikleri için, daha fazla araştırmayı teşvik etmek için önemli bir araştırma tamamlanmış oldu.
Araştırmadan elde edilen sonuçlar Nature Biomedical Engineering dergisinde yayınlandı.
