חוקרים השתמשו בחלבון של היצורים הזעירים כדי להגן על רקמות בריאות במהלך טיפולי הקרנות נגד סרטן
טיפולי הקרנות הם אחד מקווי הטיפול הראשונים נגד סרטן. הקרינה החזקה יוצרת שברים ב-DNA ברקמות שנחשפות אליה; תאי הסרטן, שמתחלקים בקצב מהיר, לא מספיקים לתקן את הנזקים ומתים. לעומת זאת, רוב התאים הבריאים בגופנו מתחלקים הרבה יותר לאט, ולכן יש סיכוי גבוה יותר שיתקנו בשלום את הנזק לפני שתגיע שעתם להתחלק.
אולם יש בגופנו גם תאים בריאים שמתחלקים מהר, כגון תאי האפיתל המצפים את הרקמות הריריות לאורך מערכת העיכול. לכן טיפולי הקרנות – גם אם הם ממוקדים לאזור הגידול הסרטני, עלולים לגרום נזק גם לתאי אפיתל בריאים. הנזק הזה יכול לבוא לידי ביטוי בפצעים קשים וכואבים, שעלולים לחייב את הרופאים להפסיק את הטיפול. במחקר חדש, שפורסם בכתב העת Nature biomedical engineering, הראו חוקרים שאם מחדירים לרקמה בריאה של עכברים חלבון של דובוני מים לפני תחילת ההקרנה, הוא מגן עליה מנזקים.
טיפולי הקרנות הם אחד מקווי הטיפול הראשונים נגד סרטן. אישה בטיפולה הקרנות | Science Photo Library
עמידות מוגברת
דובוני-מים (טרדיגרדים) הם בעלי חיים מיקרוסקופיים שהתפרסמו בעמידות הגבוהה שלהם לתנאים משתנים. הם מסוגלים לשרוד במגוון רב של מצבים, כולל יובש קיצוני, קור מקפיא, חום לוהט ואפילו קרינה חזקה. אחד המנגנונים שמאפשר להם להתמודד בהצלחה עם נזקי קרינה הוא חלבון בשם DSUP. החלבון עוטף את מולקולות ה-DNA בתאי היצורים, סופג את הקרינה ומונע ממנה לפגוע בחומר התורשתי.
קבוצות המחקר של ג'ובאני טרברסו (Traverso) ממכון ברוד בבוסטון וג'יימס בירן (Byrne) מאוניברסיטת איווה, שניהם בארצות הברית, בדקו אם החלבון מסוגל להגן גם על תאים של עכברים ושל בני אדם. החוקרים יצרו עותקי RNA של הגֵן המכיל את ההוראות ליצירת החלבון ועטפו אותם במעטפת שומנית, בדיוק כמו בחיסוני ה-RNA נגד נגיף הקורונה. היתרון של הטכניקה הזאת, שכבר הוכיחה את יעילותה במהלך המלחמה במגפת הקורונה, הוא שמדובר בטיפול זמני שהשפעתו חולפת בתוך כמה ימים, כשמולקולות ה-RNA מתפרקות בתאים.
בניסוי הראשון לקחו החוקרים תרביות של תאי אפיתל מהפה או מהחלחולת של בני אדם, הוסיפו להן את ה-RNA שיצרו ולאחר מכן חשפו את התאים לקרינה חזקה. הנזקים שגרם הטיפול לתאים שקיבלו את ה-RNA, ולכן ייצרו את החלבון המגן, הסתכמו בכמחצית מכמות הנזקים שנגרמו לתאים שלא עברו טיפול דומה - ושיעור התאים המטופלים ששרדו את הטיפול היה כפול.
דובוני-מים מסוגלים לשרוד במגוון רב של מצבים, כולל יובש קיצוני, קור מקפיא, חום לוהט ואפילו קרינה חזקה. תמונת מיקרוסקופ אלקטרונים סורק של דובון-מים | Steve Gschmeissner / Science Photo Library
לאחר מכן הזריקו החוקרים את ה-RNA ללחי בצד אחד של הפה של עכברים בריאים, ואז חשפו את שתי הלחיים לקרינה. גם הפעם הנזק לרקמה הבריאה בלחי שטופלה ב-RNA הסתכם במחצית בלבד מהנזק שנגרם לתאי הלחי השנייה, כל עוד ההקרנות נעשו במהלך היממה הראשונה אחרי הטיפול. לעומת זאת, כשההקרנה התעכבה ונעשתה רק כעבור ארבעה ימים ממתן הזריקה, ההגנה על הרקמה הבריאה דעכה לכ-25 אחוז בלבד. ההבדל הזה צפוי, שכן ה-RNA מתפרק בתאים עם הזמן, ולכן מפסיק לייצר את החלבון.
על מנת לבדוק אם זריקת ה-RNA עלולה להגן גם על הגידול הסרטני, החוקרים חזרו על הניסוי, אך הפעם בלחי אחת של העכברים היה גידול סרטני ובלחי השנייה, הבריאה, הזריקו את ה-RNA. נמצא שה-RNA המוזרק לא עבר לתאי הסרטן ולא השפיע כלל על התפתחות הגידול הממאיר. בנוסף, החוקרים הראו בתרביות תאים שהמעטפת השומנית שמשמשת להעברת מולקולות ה-RNA לתאים מפגינה העדפה לתאים בריאים. ה-RNA נכנס לכתשעים אחוז מהתאים הבריאים, לעומת 15 אחוז בלבד מהתאים הסרטניים.
החוקרים מקווים שהטיפול בזריקת RNA שמכיל הוראות לבניית החלבון של דובוני המים יעזור לחולים להתמודד עם טיפולי ההקרנה, ולסבול פחות תופעות לוואי.
סרטון שמסביר את מהלך הניסוי ותוצאותיו:
