Прорывной метод лечения рака и сердечно-сосудистых болезней: ученые выяснили, что поможет тихоходка

Тихоходки — микроскопические существа, известные своей необычайной живучестью, — снова оказались в центре внимания ученых. Ученые выяснили, что их способность выдерживать экстремальные условия, включая радиацию, кроется в уникальном белке Dsup (Damage suppressor), который защищает ДНК от повреждений. Открытие может иметь прорывное значение для медицины, в частности в борьбе с онкологическими и сердечно-сосудистыми заболеваниями, сообщает ScienceAlert.

Тихоходки, которых называют также "водяными медведями", способны выживать в кипятке, ледяном холоде, под огромным давлением и даже в космосе. Их устойчивость к радиации в 2000 раз превышает пределы, допустимые для клеток человека.

В 2016 году исследователи обнаружили, что белок Dsup — это ключевой фактор, который придает тихоходкам такую способность. Эксперименты показали, что после введения этого белка в клетки человека они также становились более устойчивыми к радиационному воздействию.

Dsup оказался уникальным, потому что не имеет фиксированной структуры, а вместо этого постоянно меняет форму, плотно связываясь с ДНК вдоль всей ее длины. Это связывание частично раскручивает молекулу, делая ее менее уязвимой к повреждениям.

По одной из гипотез, Dsup образует физический "щит" вокруг ДНК, который блокирует вредное излучение. Другие ученые считают, что он активизирует естественные механизмы восстановления клеток. Вероятно, оба процесса действуют одновременно.

Потенциал использования Dsup в медицине активно исследуется. Поскольку большинство форм рака возникают из-за повреждения ДНК, ученые рассматривают белок как возможную основу для новых методов профилактики опухолей. Кроме того, Dsup может защитить здоровые клетки во время лучевой или химиотерапии, уменьшая побочные эффекты лечения.

Другое перспективное применение касается кардиологии. Во время сердечных приступов или инсультов в тканях резко возрастает уровень оксидативного стресса, что приводит к разрушению ДНК. Dsup может помочь уменьшить эти повреждения, повышая шансы на восстановление клеток после критических состояний.

Ранние эксперименты на животных уже демонстрируют положительные результаты. В частности, мыши, которым с помощью мРНК-технологии ввели генетические инструкции для выработки Dsup, обнаружили значительно меньше повреждений ДНК после воздействия высоких доз радиации.

Кроме медицины, Dsup может найти применение и в других отраслях. Исследования по модификации растений риса и табака показали, что белок повышает их устойчивость к радиации, что открывает перспективы для сельского хозяйства в условиях климатических вызовов. В сфере космических исследований Dsup может помочь астронавтам выдерживать космическое излучение во время длительных миссий.

Некоторые ученые также рассматривают возможность использования Dsup в сфере хранения данных. Благодаря способности белка защищать ДНК от повреждений, теоретически возможно хранить цифровую информацию в генетическом коде микроорганизмов, способных выдерживать экстремальные условия.

Несмотря на значительный прогресс, ученые отмечают, что механизм действия Dsup еще полностью не изучен. Несколько научных групп в разных странах продолжают исследования, чтобы понять, как именно белок функционирует в живых системах.

Специалисты отмечают, что история Dsup — это пример того, как изучение микроскопических организмов может привести к большим открытиям в медицине и биотехнологиях. Понимание этого белка может однажды позволить людям частично перенять природную "неуязвимость" тихоходок — и сделать шаг к созданию клеток, способных лучше противостоять болезням и разрушительным факторам окружающей среды.

Ранее сообщалось, что первым поколением, которое имеет повышенный риск развития рака и других серьезных заболеваний в молодом возрасте, являются миллениалы, рожденные в 1981-1995 годах. Количество случаев раннего рака выросло на 79% с 1990 по 2019 год.