Una proteina dai tardigradi per proteggere dai danni della radioterapia

La radioterapia è uno dei trattamenti più utilizzati contro il cancro, ma può avere effetti collaterali pesanti. Ogni anno, milioni di pazienti devono affrontare infiammazioni, ulcerazioni e danni ai tessuti sani a causa delle radiazioni. Questo può portare a dolore, difficoltà nella deglutizione o problemi intestinali. Ora, una nuova ricerca potrebbe cambiare radicalmente la situazione. Un team di scienziati ha individuato una proteina speciale, presente nei tardigradi, che potrebbe proteggere il DNA umano senza interferire con il trattamento contro il tumore.

I tardigradi: gli esseri più resistenti della Terra

I tardigradi, detti anche "orsi d'acqua", sono creature microscopiche in grado di sopravvivere nelle condizioni più estreme. Riescono a resistere a temperature bassissime, pressioni elevatissime e perfino all’esposizione diretta alle radiazioni spaziali. Gli scienziati hanno scoperto che questa straordinaria resistenza è dovuta a una proteina chiamata Dsup (Damage Suppressor). Questa proteina è in grado di proteggere il DNA dai danni causati dalle radiazioni, limitando le mutazioni e i rischi per la cellula. Partendo da questa scoperta, i ricercatori hanno sviluppato un sistema per sfruttarla nella protezione delle cellule umane.

Come funziona la proteina Dsup nelle cellule umane

Per applicare questa protezione all’uomo, il team di ricerca ha studiato un metodo basato sulla tecnologia mRNA. Lo stesso principio utilizzato nei vaccini anti-Covid permette alle cellule umane di produrre temporaneamente la proteina Dsup. Questo significa che la proteina viene sintetizzata solo per un periodo limitato, senza modificare il DNA della persona. Dopo poche ore, sia l’mRNA che la proteina vengono degradati naturalmente, senza lasciare tracce permanenti nell’organismo. Questo approccio innovativo potrebbe offrire una protezione efficace e reversibile, evitando possibili complicazioni legate a modifiche genetiche permanenti.

Un sistema di somministrazione mirato

Per garantire che la proteina Dsup agisca solo dove necessario, i ricercatori hanno sviluppato un sistema di rilascio mirato. Hanno creato particelle lipidiche e polimeriche che trasportano l’mRNA direttamente nei tessuti più esposti alle radiazioni. Questo sistema permette di proteggere le cellule sane senza interferire con l'effetto della radioterapia sui tumori. I principali benefici potrebbero riguardare le mucose della bocca e l’intestino, che spesso subiscono danni significativi durante i trattamenti oncologici. Se i test clinici confermeranno l’efficacia di questa strategia, si potrebbe ridurre drasticamente il numero di pazienti che soffrono di effetti collaterali debilitanti.

I primi test: una protezione efficace del DNA

Gli esperimenti condotti su modelli animali hanno fornito risultati molto promettenti. Dopo aver iniettato le particelle contenenti l’mRNA, i ricercatori hanno esposto gli animali a una dose di radiazioni simile a quella utilizzata nei pazienti oncologici. Hanno osservato una riduzione del 50% dei danni al DNA nelle cellule trattate con la proteina Dsup. Inoltre, la protezione è rimasta circoscritta ai tessuti sani, senza alterare l’efficacia della radioterapia contro il tumore. Questo è un risultato cruciale, perché significa che la terapia potrebbe essere utilizzata in modo sicuro nei pazienti senza ridurre l’efficacia delle cure oncologiche.

Applicazioni future: dalla medicina allo spazio

Se i test sugli esseri umani confermeranno questi risultati, la proteina Dsup potrebbe avere molteplici applicazioni. In oncologia, potrebbe migliorare la qualità della vita dei pazienti sottoposti a radioterapia, riducendo le complicazioni legate al trattamento. Potrebbe anche essere utilizzata per limitare i danni causati da alcuni farmaci chemioterapici, che spesso hanno effetti simili a quelli delle radiazioni. Ma le potenzialità non si fermano qui. Anche nel settore spaziale, una protezione temporanea del DNA potrebbe aiutare gli astronauti esposti alle radiazioni cosmiche, specialmente nelle missioni di lunga durata, come i futuri viaggi su Marte.

I prossimi passi della ricerca

Prima che questa tecnologia possa essere applicata su larga scala, ci sono ancora molte sfide da affrontare. Il primo obiettivo dei ricercatori è rendere la proteina più compatibile con il sistema immunitario umano, evitando che venga riconosciuta come un elemento estraneo. Inoltre, saranno necessari test clinici per valutare la sicurezza e l’efficacia della proteina nei pazienti. Se tutto procederà secondo le aspettative, questa scoperta potrebbe trasformare il modo in cui la radioterapia viene somministrata, proteggendo milioni di persone dagli effetti collaterali delle radiazioni.

Fonte:

Nature Biomedical Engineering