کاهش عوارض درمان سرطان با الهام از موجودی جان سخت!

به گزارش خبرگزاری خبرآنلاین و براساس گزارش زومیت، خرس آبی یا خوکچه خزه‌ای (Tardigrada) موجودی شگفت‌انگیز است که می‌تواند در برابر شرایطی که برای اغلب موجودات زنده مرگبار است، زنده بماند. این میکروارگانیسم‌های کوچک از توانایی تحمل دمای بسیار بالا، فشار فوق‌العاده زیاد و حتی دوزهای کشنده‌ای از تابش، برخوردار هستند. اکنون دانشمندان با الهام از این ویژگی‌های منحصربه‌فرد، در جستجوی راهی برای محافظت از سلول‌های سالم در برابر آسیب‌های ناشی از درمان‌های سرطان هستند.

پژوهشگران دانشگاه هاروارد و دانشگاه آیووا، موفق شده‌اند توانایی‌های ویژه‌ی خرس آبی را در قالب آران‌ای پیام‌رسان (mRNA) استخراج کنند. وقتی که این مولکول به سلول‌ها تزریق شود، از آن‌ها در برابر آثار زیان‌بار پرتودرمانی محافظت می‌کند.

یکی از چالش‌های اصلی پرتودرمانی، این است که علاوه بر سلول‌های سرطانی، سلول‌های سالم را نیز در معرض آسیب قرار می‌دهد. پرتوها باعث شکست رشته‌های دی‌ان‌ای شده و در نتیجه، با مرگ گسترده‌ی سلولی و التهاب، عوارض جانبی ناخوشایندی به همراه دارند.

جیمز بایرن، متخصص پرتودرمانی از دانشگاه آیووا، توضیح می‌دهد: «عوارض جانبی می‌تواند از زخم‌های دردناک دهانی که غذا خوردن را دشوار می‌کنند، تا کاهش وزن شدید، خونریزی و حتی نیاز به بستری شدن در بیمارستان، متغیر باشد.»

پروتئین خاص خرس آبی از دی‌ان‌ای در برابر اثرات مخرب تابش و رادیکال‌های آزاد محافظت می‌کند

مقاومت استثنایی خرس‌های آبی به دلیل وجود پروتئینی خاص به نام دی‌سپ (مهارکننده‌ی آسیب) است. این پروتئین از دی‌ان‌ای در برابر اثرات مخرب تابش و رادیکال‌های آزاد محافظت می‌کند. از زمان کشف این پروتئین در سال ۲۰۱۶، دانشمندان در تلاش بوده‌اند تا از آن برای کاهش آسیب‌های پرتودرمانی بهره ببرند. پژوهش‌ها نشان داده‌اند که بیان این پروتئین در سلول‌های انسانی می‌تواند میزان آسیب ناشی از پرتو ایکس را تا ۴۰ درصد کاهش دهد.

بااین‌حال، پروتئین برای کار کردن باید مستقیماً وارد هسته‌ی سلول شود. اما وارد کردن مستقیم آن به سلول‌ها دشوار است و انتقال ژن پروتئین به دی‌ان‌ای نیز خطرات بالقوه‌ای دارد. آمیا کرتین، یکی از پژوهشگران مطالعه، توضیح می‌دهد: «ما از آران‌ای پیام‌رسان استفاده می‌کنیم که به‌طور موقت این پروتئین را در سلول تولید می‌کند. به همین دلیل، از نظر ایمنی بسیار مطمئن‌تر از تغییر دائمی دی‌ان‌ای است.»

پژوهشگران برای رساندن آران‌ای پیام‌رسان به سلول‌های هدف، آن را درون نانوذرات لیپیدی پلیمری خاصی بسته‌بندی کردند. این ترکیب به گونه‌ای طراحی شده که آران‌ای را به سلول‌ها منتقل کند. در آزمایش‌های انجام‌شده، سلول‌هایی که این آران‌ای را دریافت کردند، مقدار زیادی پروتئین دی‌سپ تولید کردند. سپس، آران‌ای پس از مدتی به‌طور طبیعی تجزیه شد.

کرتین می‌گوید: «ما ترکیبی از پلیمرها و لیپیدها را به کار گرفتیم تا آران‌ای را به بهترین نحو به سلول‌ها برسانیم. نتایجی که به دست آوردیم، نشان داد که این روش کارآمد است.»

یکی از نکات مهم، این است که روش پژوهشگران از ورود پروتئین دی‌سپ به سلول‌های سرطانی جلوگیری می‌کند. بدین ترتیب، فقط سلول‌های سالم از محافظت بهره‌مند می‌شوند. برای آزمایش این روش، پژوهشگران آران‌ای حاوی دی‌سپ را به موش‌ها تزریق کردند و پس از شش ساعت، آن‌ها را در معرض دوزی از تابش قرار دادند که مشابه پرتودرمانی در انسان بود.

در آزمایش، گروهی از موش‌ها، پرتودرمانی دهانی و گروهی دیگر پرتودرمانی در ناحیه‌ی راست‌روده دریافت کردند. همچنین، گروهی از موش‌ها که تحت پرتودرمانی قرار گرفته بودند اما آران‌ای محافظتی نداشتند، برای مقایسه در نظر گرفته شدند. نتایج نشان داد در موش‌هایی که پرتودرمانی راست‌روده داشتند، میزان آسیب دی‌ان‌ای تقریباً ۵۰ درصد کاهش یافت. در موش‌هایی که پرتودرمانی دهانی داشتند، کاهش حدود ۳۰ درصد بود. این روش تأثیری بر رشد تومورها نداشت.

باوجوداینکه پژوهش هنوز در مراحل اولیه است و برای تأیید اثربخشی در انسان به مطالعات بیشتری نیاز است، یافته‌های اولیه امیدبخش به نظر می‌رسد. اکنون پژوهشگران موفق شده‌اند آران‌ای پیام‌رسان را بدون ایجاد خطر برای سلول‌های سرطانی به سلول‌های سالم برسانند. بنابراین، مسیر برای مطالعات آینده هموارتر شده است.

نویسندگان پژوهش اشاره می‌کنند که «انتقال آران‌ای پیام‌رسان دی‌سپ ممکن است در موارد دیگری نیز کاربرد داشته باشد، ازجمله محافظت از بافت‌های سالم در برابر آثار شیمی‌درمانی، کاهش آسیب‌های ژنتیکی، مقابله با بی‌ثباتی کروموزومی و حتی کاهش حساسیت به عوامل آسیب‌رسان دی‌ان‌ای.»

علاوه بر کاربردهای مرتبط با سرطان، کشف جدید می‌تواند از بدن در برابر تابش پرتوهای کیهانی نیز محافظت کند یا در شرایط اضطراری، مانند قرارگیری در معرض تابش هسته‌ای، نقش پیشگیرانه ایفا کند.

۲۲۷۲۲۷