خرس‌های آبی، میکروارگانیسم‌های کوچک اما انعطاف پذیری هستند که می‌توانند در سخت‌ترین شرایط مانند خشکسالی شدید، تشعشعات، محیط‌های کم اکسیژن و دماهای بسیار بالا و بسیار پایین زنده بمانند.

به نقل از آی‌ای، دانشمندان مدت‌هاست که مجذوب مقاومت این جانوران در برابر تشعشعات شده‌اند و آنجایی که حدود ۶۰ درصد از بیماران سرطانی در ایالات متحده تحت پرتودرمانی قرار می‌گیرند که علی‌رغم ضروری بودن برای آنها، می‌تواند عوارض جانبی سخت و دشواری ایجاد کند، این جانوران مقاوم مورد توجه قرار گرفته‌اند.

اکنون محققان موسسه فناوری ماساچوست، بیمارستان بریگهام و زنان و دانشگاه آیووا بر این باورند که یک پروتئین منحصر به فرد در بدن خرس آبی می‌تواند کلید محافظت از بیماران سرطانی در برابر عوارض جانبی تشعشعات درمانی باشد.

دانشمندان برای آزمایش ایده خود، آران‌ای پیامرسان کد کننده این پروتئین را به موش‌ها تزریق کردند و دریافتند که پس از دریافت این پروتئین، موش‌ها به اندازه کافی برای محافظت از دی‌ان‌ای سلول‌های خود در برابر آسیب ناشی از تشعشعات، پروتئین تولید می‌کند.

دکتر جیووانی تراورسو  (Giovanni Traverso)، دانشیار مهندسی مکانیک در موسسه فناوری ماساچوست و متخصص گوارش در بیمارستان زنان بریگهام و نویسنده ارشد این مطالعه، می‌گوید: پرتودرمانی می‌تواند برای بسیاری از تومورها مفید باشد، اما ما همچنین می‌دانیم که عوارض جانبی آن می‌تواند محدودکننده باشد. نیاز به کاهش خطر آسیب رسیدن به بافت‌های مجاور همچنان وجود دارد.

رادیوتراپی اغلب برای سرطان‌هایی که بر دهان و گلو تاثیر می‌گذارند استفاده می‌شود، اما می‌تواند آسیب قابل توجهی به این نواحی وارد کند و خوردن و آشامیدن را بسیار دردناک کند. همچنین معمولا برای سرطان‌های دستگاه گوارش استفاده می‌شود و می‌تواند منجر به عوارض جانبی مانند خونریزی شود.

دکتر جیمز برن (James Byrne)، می‌گوید: این تشعشات روی تعداد زیادی از بیماران تاثیر می‌گذارد، و می‌تواند به‌عنوان زخم‌های دهان ظاهر شود، که می‌تواند توانایی فرد را برای غذا خوردن به دلیل دردناک بودن دچار مشکل کند و به بستری شدن در بیمارستان منجر شود. زیرا افراد به شدت از درد، کاهش وزن یا خونریزی رنج می‌برند. این می‌تواند بسیار خطرناک باشد، و این چیزی است که ما واقعا می‌خواستیم آن را امتحان کنیم و به آن رسیدگی کنیم.

محققان توضیح می‌دهند که آنها سال‌ها تلاش کرده‌اند تا از آسیب تشعشعات جلوگیری کنند. اکنون، به نظر می‌رسد، آنها از خرس‌های آبی الهام گرفته‌اند.

محققان اکنون تمرکز خود را بر روی پروتئین منحصر به فردی به نام Dsup معطوف کرده‌اند که به دی‌ان‌ای متصل می‌شود و از آن در برابر آسیب تشعشعات محافظت می‌کند. این پروتئین هسته‌ای بسیار باردار، دلیل اصلی این است که خرس‌های آبی می‌توانند دوزهای تشعشعات ۲۰۰۰ تا ۳۰۰۰ برابر بیشتر از انسان‌ها را تحمل کنند.

این گروه استفاده از آران‌ای پیامرسان که اطلاعات پروتئین را از دی‌ان‌ای به سیتوپلاسم سلول منتقل می‌کند، استفاده کردند تا Dsup را به بافت‌های بیمار قبل از پرتودرمانی منتقل کنند. این انتقال، سلول‌ها را وادار می‌کند تا به طور موقت پروتئین تولید کنند، بنابراین از دی‌ان‌ای در طول تابش محافظت می‌شود. سپس آران‌ای پیامرسان و پروتئین به طور طبیعی در عرض چند ساعت تجزیه می‌شوند و هیچ اثر ماندگاری از خود باقی نمی‌گذارند.

برای انجام این کار، محققان ذرات پلیمر-لیپیدی را که به انتقال کارآمد آران‌ای پیامرسان شهرت دارند، غربالگری کردند. آنها یکی را برای کولون مناسب و دیگری را برای بافت دهان بهینه کردند.

جلوگیری از آسیب تشعشعات

پس از اینکه این ذرات با موفقیت به سلول‌های آزمایشگاهی تحویل داده شدند، محققان آزمایش کردند که آیا این روش می‌تواند به طور موثر از بافت در برابر تشعشعات در مدل‌های موش محافظت کند یا خیر.

دانشمندان این ذرات را چند ساعت قبل از تزریق دوز تشعشعات مشابه با دوز مورد استفاده در درمان سرطان به گونه یا راست روده تزریق کردند. آنها از کشف کاهش ۵۰ درصدی میزان شکستگی دی‌ان‌ای دو رشته‌ای ناشی در اثر تشعشع شگفت زده شدند.

علاوه بر این، اثر محافظتی پروتئین Dsup در محل تزریق موضعی باقی ماند و اطمینان حاصل شد که خود تومور در برابر پرتو درمانی محافظت نمی‌شود. محققان اکنون قصد دارند یک نسخه اصلاح شده از پروتئین Dsup را ایجاد کنند که پاسخ ایمنی را تحریک نکند.

دانشمندان بر این باورند که اگر این پروتئین برای استفاده انسانی سازگار شود، می‌تواند محافظت گسترده‌تری در برابر آسیب‌های ناشی از تشعشعات، از جمله جلوگیری از آسیب دی‌ان‌ای ناشی از داروهای شیمی درمانی و به طور بالقوه محافظت از فضانوردان در برابر تشعشعات در فضا، ارائه دهد.