כיצד להגן על אסטרונאוטים מקרינה גלקטית מבלי לכסות את החללית בלוחות עופרת מרובים טון? רעיון אחד הוא לספק להם הגנה טבעית על טרדיגרדה. עם זאת, מסתבר שזה לא כל כך פשוט.
טרדיגרדים הם בעלי חיים זעירים המפורסמים ביכולתם לשרוד בתנאים קיצוניים: שינויי טמפרטורה קיצוניים, התייבשות מוחלטת, מינונים קטלניים של קרינה ואפילו ואקום של החלל. בשנת 2016, הוכח שאחד המפתחות לסיבולת שלהם הוא החלבון Dsup (מעכב נזק). כאשר תאים אנושיים הונדסו לייצר Dsup, הם הפכו עמידים יותר לקרינה ללא השפעות שליליות נראות לעין.
עלה רעיון הגיוני להגן על בני אדם מפני קרינה ומוטגנים בעזרת Dsup. דרך אחת היא הכנסת mRNA המקודד ל-Dsup לתוך ננו-חלקיקים שומנים, בדומה לטכנולוגיית חיסון mRNA נגד Covid-19.
"לפני 20 או 30 שנה, הייתי בעד הרעיון הזה: בואו ניתן Dsup mRNA בננו-חלקיקי שומנים לאנשי הצוות. לא היינו עורכים את הגנום שלהם, אבל היינו נותנים להם הגנה חזקה מפני נזקי DNA", אמר פרופסור קורי ניסלו מאוניברסיטת קולומביה הבריטית.
המעבדה שבראשה הוא עומד ערכה מחקר מקיף על תאי שמרים שהונדסו לייצור Dsup, שתוצאותיו פורסמו כהדפסה מוקדמת ב-bioRxiv. מסתבר שרמות גבוהות מאוד של החלבון עלולות להיות קטלניות, ואפילו רמות מתונות מאטות את צמיחת התאים.
הביולוג הסביר שנראה ש-Dsup מגן על ה-DNA על ידי סגירתו פיזית. אבל זה מקשה על חלבונים אחרים להגיע ל-DNA – כמו סינתזת RNA או שכפול לפני חלוקת התא. העבודה של חלבוני תיקון DNA מורכבת גם היא. כתוצאה מכך, בתאים עם רמות נמוכות של חלבונים כאלה, Dsup יכול להיות קטלני, אולי בגלל שלא מתרחשים תהליכי תיקון חשובים.
"לכל תועלת שאנו רואים כרוכה עלות", סיכם ניסלו.
לדבריו, שימוש ב-Dsup להגנה על בני אדם, בעלי חיים וצמחים בחלל עדיין אפשרי – אך לשם כך יש צורך לוודא שהחלבון מיוצר רק בתאים הדרושים ובכמויות הנכונות.
"אני מסכים לחלוטין", אומר ג'יימס ביירן מאוניברסיטת איווה, שחוקר האם Dsup יכולה לסייע בהגנה על תאים בריאים במהלך טיפול בקרינה בסרטן.
אונקולוגים קרינה אומרים שאם Dsup מיוצר ברציפות בכל תאי גוף האדם, ככל הנראה יהיו לו השפעות בריאותיות חמורות. אבל אם הייצור שלו מופעל רק באופן זמני, אז בעת הצורך, ההשפעה יכולה להיות חיובית.
פרופסור סיימון גאלה מאוניברסיטת מונפלייה אישר: "זה בהחלט נכון שמעל ריכוז מסוים, ל-Dsup יכולות להיות השפעות רעילות".
עם זאת, הצוות שלו הראה שרמות נמוכות של חלבון זה יכולות להאריך את תוחלת החיים של נמטודות על ידי הגנה עליהן מלחץ חמצוני. יש עדיין הרבה מה ללמוד על איך בדיוק עובדת Dsup, הוא מוסיף.
ג'סיקה טיילר מ-Weill Cornell Medicine גם הנדסה שמרים לייצור Dsup. בריכוזים נמוכים יותר ממה שחקר הצוות של ניסלו, נראה כי לחלבון יש השפעות מועילות מבלי להשפיע על צמיחת התאים, אמרה.
"לכן, אני לא מסכים שההגנה ש-Dsup מספקת גובה מחיר גבוה", הדגיש החוקר.
עם זאת, היא מסכימה ששליטה ברמת ייצור החלבון המגן היא אכן חשובה ביותר.
אי אפשר ללמד את התאים הדרושים בגוף לייצר Dsup בכמויות אופטימליות באמצעות הטכנולוגיות הקיימות כיום, אבל ניסלו בטוח שזה יהפוך למציאות.
"הרבה כסף ותשומת לב מוזגים כעת למערכות ההפצה. למומחים רבים בתעשיית התרופות יש מוטיבציה לפתור את הבעיה הזו", סיכם.
