Η σταδιακή σκλήρυνση του αγάλματος θα είναι δυσκολότερη από όσο περιμέναμε

Πώς μπορούμε να προστατεύσουμε τους εξερευνητές του διαστήματος από τις κοσμικές ακτίνες χωρίς να τους περιβάλουμε σε τεράστια στρώματα μολύβδου; Μερικοί πρότειναν να τους χορηγήσουν πρωτεΐνες DNA για να τους προστατεύσουν από την αργή ανάπτυξη – αλλά αυτό δεν πρόκειται να συμβεί εύκολα.

Κόρεϊ Νίσλοου και οι συνάδελφοί του στο Πανεπιστήμιο της Βρετανικής Κολομβίας στο Βανκούβερ έδειξαν ότι μια πρωτεΐνη βραδείας δράσης που ονομάζεται Dsup, συντομογραφία του κατασταλτικού βλαβών, μπορεί να προστατεύσει από ένα ακόμη ευρύτερο φάσμα επαγωγικών επιδράσεων από ό,τι γνωρίζουμε εκτός από την ακτινοβολία. Αλλά έχει επίσης ένα συμβιβασμό: μειώνει τη βιωσιμότητα των κυττάρων και μπορεί ακόμη και να τα σκοτώσει.

«Μας κοστίζει κάθε όφελος που έχουμε δει», είπε ο Νίσλοου.

Τα όψιμα ζώα είναι μικροσκοπικά πλάσματα που ευδοκιμούν όταν ζουν σε ακραίες θερμοκρασίες, αποξηραίνονται, εκτίθενται στην ακτινοβολία και ακόμη και εκτίθενται στο κενό. Το 2016, αποδείχθηκε ότι ο Dsup είναι ένα από τα κλειδιά της σκληρότητάς τους. Τα ανθρώπινα κύτταρα με ένα γονίδιο που είχε σχεδιαστεί για να παράγει Dsup ήταν πιο ανθεκτικά στην ακτινοβολία χωρίς καμία αναφερόμενη πτώση.

Αυτό οδηγεί στην ιδέα ότι οι άνθρωποι μπορούν να προστατευτούν από ραδιενεργές χημικές ουσίες και μεταλλαξιογόνους παράγοντες δίνοντάς τους Dsup. Ένας τρόπος για να γίνει αυτό θα ήταν η έγχυση με mRNA που εκφράζουν Dsup που περικλείονται σε νανοσωματίδια λιπιδίων (LNPs) – η ίδια τεχνική που χρησιμοποιείται στα εμβόλια mRNA του covid-10.

«Πριν από δύο με τρία χρόνια, είχα την ιδέα ότι θα παραδώσουμε το Dsup mRNA στο LNP ως μέλη του πληρώματος σε διαστημικές αποστολές και δεν θα αλλάζατε το γονιδίωμά τους, αλλά θα τους παρέχετε ένα πολύ αποτελεσματικό αντίμετρο για τη βλάβη του DNA», λέει ο Nislow.

Αλλά η ομάδα του έχει πραγματοποιήσει τώρα εκτενείς μελέτες σε τροποποιημένα κύτταρα ζυμομύκητα για την παραγωγή Dsup. Διαπίστωσαν ότι τα υψηλότερα επίπεδα ήταν θανατηφόρα και ακόμη χαμηλότερα βλάπτουν την κυτταρική ανάπτυξη.

Το Dsup φαίνεται να προστατεύει το DNA περιβάλλοντάς το φυσικά, λέει ο Nislow, αλλά αυτό καθιστά επίσης πιο δύσκολο για τις πρωτεΐνες να έχουν πρόσβαση στο DNA για να δημιουργήσουν RNA ή το DNA να αναπαραχθεί πριν από την κυτταρική διαίρεση. Το DNA είναι επίσης μια πιο δύσκολη πρωτεΐνη για την επιδιόρθωση του DNA – η ομάδα διαπίστωσε ότι σε κύτταρα με χαμηλά επίπεδα της πρωτεΐνης επισκευής Dsup, ήταν θανατηφόρο, πιθανότατα επειδή δεν γίνονταν κρίσιμες επισκευές.

Είναι δυνατή η χρήση του Dsup για την προστασία των ταξιδιωτικών ανθρώπων, ζώων και φυτών, λέει ο Nislow, αλλά θα είναι σημαντικό να διασφαλίσουμε ότι το Dsup παράγεται μόνο στα κύτταρα όπου χρειάζεται και στα σωστά σημεία.

«Συμφωνώ απόλυτα», είπε Τζέιμς Μπερν στο Πανεπιστήμιο της Αϊόβα, η ομάδα του οποίου εξετάζει εάν το Dsup μπορεί να βοηθήσει στην προστασία των υγιών κυττάρων κατά τη διάρκεια της θεραπείας με ακτινοβολία για τον καρκίνο.

Εάν το Dsup παράγεται συνεχώς σε όλα τα κύτταρα του ανθρώπινου σώματος, θα αντιπροσώπευε κόστος για την υγεία στο μέλλον, λέει ο Byne, αλλά εάν παράγεται μόνο προσωρινά, όταν χρειάζεται, θα μπορούσε να είναι ευεργετικό.

Είναι απολύτως αλήθεια ότι το Dsup έχει τοξικά αποτελέσματα πάνω από μια ορισμένη δόση, λέει Simon Galas στο Πανεπιστήμιο του Montispessulani στη Γαλλία. Αλλά η ομάδα του έδειξε ένα κουτί χαμηλής πρωτεΐνης παράταση του χρόνου νηματώδη σκουλήκια προστατεύοντάς τα από το οξειδωτικό στρες. Πολλά μένουν να φανούν για το πώς λειτουργεί το Dsup.

Τζέσικα Τάιλερ στο Weill Cornell Medicine στην πολιτεία της Νέας Υόρκης τροποποίησε επίσης τη μαγιά για να παράγει Dsup. Σε επίπεδα χαμηλότερα από του Nislow, φάνηκε να έχει ευεργετική επίδραση στην ανάπτυξη, λέει.

«Έτσι δεν συμφωνώ ότι η προστασία που παρέχει η Dsup έχει υψηλό τίμημα», λέει ο Tyler. Αλλά συμφωνεί ότι η εκτέλεση του Dsup είναι ζωτικής σημασίας στα σωστά επίπεδα.

Η απόκτηση των κατάλληλων κυττάρων στο σώμα για την παραγωγή των σωστών επιπέδων Dsup δεν είναι δυνατή με τις υπάρχουσες τεχνικές, αλλά ο Nislow είναι βέβαιος ότι μπορεί να γίνει. «Υπάρχουν τόσα πολλά χρήματα και ενδιαφέρον για τα συστήματα παράδοσης», είπε. «Είναι ένα πρόβλημα που τόσοι πολλοί άνθρωποι κινούνται για να το λύσουν στη φαρμακευτική».