Создание «средства от радиации» для астронавтов на основе уникального белка неуязвимых тихоходок оказалось сопряжено с трудностями. Новое исследование показало, что он действительно работает как «щит» для ДНК, но может мешать клеточным процессам, то есть замедлять их рост или даже приводить к гибели.
Тихоходки - микроскопические животные, знаменитые своей невероятной выносливостью к экстремальным температурам и радиации. Ранее ученые установили, что ключевую роль в этой устойчивости играет белок Dsup. Опыты на генетически модифицированных человеческих клетках показали, что он делает их более выносливыми к радиационному воздействию, и первоначально никаких негативных эффектов обнаружено не было. Это породило идеи о том, что астронавтов можно защищать от агрессивных космических условий с помощью такого же белка — например, с помощью технологии мРНК в липидных наночастицах, аналогичной вакцинам от COVID-19.
Однако, теперь исследователи из Университета Британской Колумбии в Канаде выяснили, что белок Dsup на самом деле имеет серьезный побочный эффект. Ученые провели масштабные исследования на дрожжевых клетках, модифицированных для производства Dsup. Результаты оказались неоднозначными: несмотря на то, что белок действительно эффективно защищал ДНК, его высокие концентрации были смертельными, а умеренные — замедляли рост клеток.
Такой эффект объясняется тем, что Dsup защищает ДНК, физически обволакивая ее, как щит. Но эта же оболочка затрудняет доступ других белков к ДНК для ее синтеза, репликации перед делением клетки и, что особенно важно, для восстановления повреждений. В клетках с низким уровнем «ремонтных» белков присутствие Dsup могло быть фатальным, поскольку не происходило необходимое восстановление.
Таким образом, ключевой проблемой для потенциального применения Dsup становится не только его эффективность, но и чрезвычайно точный контроль над его производством. Белок должен вырабатываться только в нужных клетках и строго в определенных, безопасных количествах.
Однако, с такими результатами согласны не все ученые. Исследователи из центра Weill Cornell Medicine в США, также работающие с модифицированными дрожжами для получения Dsup, заявили, что на более низких уровнях белок оказывал защитный эффект без влияния на рост клеток. Французские ученые отмечали, что эксперименты на нематодах показали, как низкие уровни белка могут продлевать жизнь животным, защищая их от окислительного стресса.
В целом, можно сказать, что с помощью существующих технологий невозможно добиться того, чтобы нужные клетки организма вырабатывали необходимый уровень Dsup. Однако ученые уверены, что это станет возможным в будущем, поскольку этой проблемой занимается достаточное число людей в фармацевтической отрасли.
#космос #космические_полеты #астронавт #защита_от_радиации #тихоходка #ДНК #клеточный_процесс #липидные_наночастицы #модификация_клеток #фармацевтика