I tardigradi e la loro straordinaria resilienza
I tardigradi, conosciuti anche come “orsi d’acqua” o “piglet di muschio”, sono organismi microscopici noti per la loro incredibile capacità di resistere a condizioni estreme. Questi organismi possono sopportare dosi di radiazioni ionizzanti letali per la maggior parte delle forme di vita. La loro resilienza ha suscitato l’interesse della comunità scientifica, in particolare per le potenziali applicazioni in medicina.
Applicazioni mediche dei tardigradi
Un team di ricercatori, guidato da Ameya Kirtane della Harvard Medical School e Jianling Bi dell’Università dell’Iowa, ha fatto progressi significativi nel campo della protezione delle cellule sane durante i trattamenti oncologici. Hanno isolato un meccanismo di protezione che si manifesta attraverso l’RNA messaggero (mRNA).
- Il mRNA iniettato nelle cellule conferisce protezione contro i danni da radiazioni.
- Durante la radioterapia, le cellule sane possono subire danni significativi.
- Le radiazioni possono causare rotture nel DNA e infiammazione, portando a effetti collaterali debilitanti.
La proteina Dsup e la sua importanza
La resistenza dei tardigradi è attribuita alla produzione di una proteina unica, nota come Dsup, abbreviazione di “damage suppressing”. Questa proteina consente ai tardigradi di sopportare temperature estreme e pressioni elevate, oltre a radiazioni mille volte superiori a quelle letali per gli esseri umani.
- Dsup protegge il DNA dalle rotture causate dai radicali idrossilici.
- Studi hanno dimostrato che l’espressione di Dsup nelle cellule umane riduce i danni al DNA indotti dai raggi X di circa il 40%.
Innovazioni nella somministrazione di Dsup
Perché Dsup eserciti la sua azione protettiva, deve trovarsi all’interno del nucleo cellulare. L’approccio innovativo dei ricercatori prevede l’uso di RNA messaggero, che esprime temporaneamente la proteina, rendendo la somministrazione più sicura rispetto all’inserimento diretto di DNA.
- Utilizzo di nanoparticelle polimeriche-lipidiche per ottimizzare la consegna dell’mRNA.
- Progettazione di sistemi per somministrazione orale e rettale.
Risultati promettenti della ricerca
Il team ha testato l’efficacia dell’mRNA codificante Dsup in topi esposti a radiazioni simili a quelle ricevute da pazienti oncologici. I risultati sono stati incoraggianti:
- I topi trattati con mRNA hanno mostrato una riduzione delle rotture del DNA a doppio filamento.
- Il gruppo sottoposto a somministrazione rettale ha evidenziato una significativa riduzione dei danni.
- Il trattamento non ha influenzato il volume del tumore, suggerendo che Dsup non interferisce con l’efficacia della radioterapia.
Prospettive future e applicazioni cliniche
Questa ricerca rappresenta un primo passo verso l’uso clinico dell’mRNA Dsup. Le potenziali applicazioni potrebbero includere:
- Protezione durante la radioterapia e chemioterapia.
- Prevenzione della degenerazione progressiva di tessuti specifici.
- Gestione di condizioni legate all’instabilità cromosomica.
Conclusioni sulla ricerca sui tardigradi
Inoltre, l’uso della proteina Dsup potrebbe rivelarsi utile in contesti di esposizione a radiazioni spaziali o nucleari. Questa ricerca, pubblicata su Nature Biomedical Engineering, segna un passo avanti significativo nel miglioramento della qualità della vita dei pazienti oncologici e non solo.
