缓步动物蛋白可能很快使癌症患者更耐辐射

当谈到辐射的生存时，缓步动物真的很了解他们的东西，他们不屑一顾，因为这些剂量会消灭大多数其他生命形式。现在，研究人员正在利用这些知识寻找在癌症治疗。

由哈佛医学院的 Ameya Kirtane 和爱荷华大学的 Jianling Bi 领导的一个团队以信使 RNA 的形式分离出这种超能力，当注射到细胞中时，它可以保护细胞免受辐射。

当人们接受癌症放疗时，受影响的不仅仅是肿瘤。辐射也会导致健康细胞中的 DNA 断裂，导致大量细胞死亡和炎症，这是导致治疗令人不快的副作用的原因。

“它可以表现为口腔溃疡等简单的事情，这会限制一个人的进食能力，因为它非常痛苦，需要住院治疗，因为人们因疼痛、体重减轻或出血而遭受严重痛苦，”爱荷华大学放射肿瘤学家詹姆斯·伯恩 （James Byrne）说.

尽管它们有苔藓小猪和水熊虫等可爱的绰号，但被称为缓步动物的微小八足动物却是出了名的坚韧.除了在烤箱最热的设置和 7.5 Gpa 的压力下存活下来外，它们还可以处理大约一千次电离辐射的剂量会杀死一个人。

它们之所以能做到这一点，是因为它们能够产生一种独特的蛋白质 Dsup（“伤害抑制”的缩写），这有助于它们同时承受初始爆炸和羟基自由基结果在细胞中形成，否则会撕裂一条甚至两条 DNA 链。

科学家们已经他们都盯上了这种蛋白质作为癌症治疗的潜在辅助工具，因为它于 2016 年被发现，现在他们又近了一步。

2016 年的那项研究表明，当在人类细胞中表达时，Dsup 可将 X 射线诱导的 DNA 损伤减少约 40%，这就是为什么研究人员希望它可以保护癌症患者免受治疗的严重副作用。

但 Dsup 必须在细胞核内才能工作。将这种蛋白质直接递送到每个细胞中是不可行的，并且将 Dsup 基因直接整合到 DNA 中也有其自身的风险。

“我们方法的优势之一是我们使用的是信使 RNA，它只是暂时表达蛋白质，因此它被认为比 DNA 之类的东西安全得多，后者可能会被整合到细胞的基因组中，”Kirtane说.

通过将 mRNA 包裹在特定的聚合物脂质纳米颗粒中（一种最适合结肠的设计，一种最适合口腔的设计），他们能够将链走私到实验室培养的细胞中，在那里它们被用来在分解之前产生大量的 Dsup。

“我们认为，也许通过结合这两个系统——聚合物和脂质——我们可能能够两全其美并获得高效的 RNA 递送。这基本上就是我们所看到的，“Kirtane说.

重要的是，以 mRNA“配方”形式递送 Dsup 还可以防止保护性缓步动物盔甲潜入辐射应该杀死的细胞，例如构成肿瘤的细胞。

为了确保这种疗法在行动中发挥作用，该团队将编码 Dsup 的 mRNA 注射到小鼠体内，这些小鼠在 6 小时后接受了大致相当于人类癌症患者可能接受的辐射剂量。

一组小鼠接受 mRNA 治疗并放疗到口腔;另一个是直肠。一些额外的小鼠在没有 Dsup 保护的情况下接受了辐射，以提供比较基线。

与未接受 Dsup 保护的对照组相比，“直肠”组经历的辐射诱导的双链 DNA 断裂数量约为一半。“嘴巴”组的休息时间大约是同龄人的三分之一。并且 mRNA 处理似乎对肿瘤体积没有影响。

这项研究只是一个开始：样本量非常小，当然，我们无法仅根据实验室培养的细胞或小鼠的测试来预测人体对治疗的反应。但这足以促使进一步调查，尤其是现在他们知道他们可以安全地将 mRNA 放入细胞中，而不会给癌症带来好处。

作者说：“Dsup mRNA 递送的使用可用于其他几种临床应用，包括保护正常组织免受 DNA 损伤化疗或特定组织的进行性退化、癌症易感性、染色体不稳定和对 DNA 损伤剂的超敏反应写.

“除了与癌症相关的应用外，Dsup 蛋白的使用还可以扩展到全身暴露于太空辐射或作为预防核辐射暴露。”

这项研究发表在自然生物医学工程.

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