Dsup Proteini ve İnsan Hücrelerine Uygulamaları

Harvard Tıp Fakültesi ile Iowa Üniversitesi’nden araştırmacılar, tardigradların DNA’yı radyasyondan muhafaza yeteneğini sağlayan Dsup (damage suppressing – hasar baskılayıcı) proteininin, mRNA yoluyla insan hücrelerine taşınabileceğini gösterdi. 

Tardigradlar, çok şartlara karşı gösterdikleri dayanıklılıkla tanınmaktadır. Hem fırın sıcaklıklarında hayatta kalabilmeleri, hem de devasa basınçlara ve insanları öldürebilecek düzeylerde radyasyona maruz kaldıklarında bile ziyan görmemeleri, onları bilim dünyasında özel bir pozisyona yerleştirmektedir. Bunun temel sebebi, Dsup proteininin DNA’larını radyasyonun olumsuz tesirlerinden muhafaza yeteneğidir.

Bilim insanları, 2016 yılında Dsup proteininin insan hücrelerinde X-ışınlarının neden olduğu DNA hasarını %40 oranında azalttığını keşfetmişlerdir. Fakat, Dsup’un direkt hücre çekirdeğine girmesi gerektiği için, direkt protein enjeksiyonu pratik bir prosedür olarak düşünülememekteydi. Artık ise araştırmacılar, mRNA teknolojisi aracılığıyla Dsup’u süreksiz olarak hücrelere aktarabileceklerini kanıtlamışlardır. Bu usul, DNA düzenleme süreçlerine kıyasla genetiği kalıcı olarak değiştirme riski taşımadığı için çok daha inançlı bir alternatif olarak bedellendirilmektedir.

Araştırmacılar, Dsup’un mRNA versiyonunu özel polimer-lipit nanoparçacıklar içine yerleştirerek laboratuvar ortamında hücrelere enjekte etmişlerdir. Bu sayede, hücreler protein üretimini tamamladıktan sonra mRNA parçalanarak yok olmaktadır. Ayrıyeten, Dsup proteininin sırf sağlıklı hücreleri koruyup, kanserli hücrelere avantaj sağlamamasını garanti eden bir düzenek geliştirilmiştir. Deneyler, fareler üzerinde de gerçekleştirilmiştir. Farelere Dsup mRNA’sı enjekte edildikten altı saat sonra radyoterapi uygulanmıştır. Elde edilen sonuçlar epey dikkat caziptir:

• Bağırsak bölgesine radyasyon verilen farelerde DNA kırıkları %50 oranında azalmıştır.
• Ağız bölgesine radyasyon uygulanan farelerde bu oran %33 olarak ölçülmüştür.
• Dsup müdafaası, tümör hücrelerinin büyümesini etkilememiştir; yani sadece sağlıklı hücreleri korumuştur.

Araştırmacılar, bu teknolojinin sırf radyoterapi sırasında sağlıklı hücreleri korumakla kalmayıp, tıpkı vakitte DNA’yı hasara karşı daha güçlü hale getirmek üzere kemoterapi ve genetik hastalıklar üzere öteki tıbbi alanlarda da kullanılabileceğini vurgulamaktadır. Bunun yanı sıra, uzay radyasyonuna maruz kalan astronotlar yahut nükleer radyasyon riski taşıyan durumlar için de gözetici bir prosedür olarak potansiyel taşımaktadır. Bu heyecan verici çalışma, Nature Biomedical Engineering mecmuasında yayımlanmış ve gelecekte daha büyük ölçekli klinik araştırmaların önünü açması beklenmektedir.