Científicos de Harvard y la Universidad de Iowa han descubierto que la proteína de los tardígrados podría ayudar a luchar contra los efectos secundarios de la radioterapia. La proteína Dsup, presente en estos seres diminutos, protegería células humanas de la radiación. A través de la administración de ARNm, este innovador enfoque podría transformar la forma en que se aborda el tratamiento oncológico y otros contextos de exposición a radiación.
La proteína de los tardígrados que desafía la radiación
Los tardígrados, también conocidos como osos de agua, son organismos microscópicos capaces de sobrevivir en condiciones extremas, incluyendo temperaturas altísimas, presiones aplastantes y niveles de radiación letales para cualquier ser humano. Su resistencia se debe, en parte, a la proteína Dsup (abreviatura de «supresor de daños»), descubierta en 2016, que protege el ADN de estas criaturas al reducir los daños causados por la radiación ionizante.
Desde entonces, esta proteína ha captado la atención de la comunidad científica como posible escudo para las células humanas, particularmente en el contexto de la radioterapia oncológica. Este tipo de tratamiento, aunque efectivo contra los tumores, también daña las células sanas, provocando efectos secundarios severos como úlceras bucales, inflamación y dolor debilitante.
El reto ha sido cómo introducir esta proteína en las células humanas de forma segura. La integración directa del gen de la Dsup en el ADN humano plantea riesgos éticos y clínicos significativos. Sin embargo, los investigadores Ameya Kirtane y Jianling Bi encontraron una solución: utilizar ARNm para instruir temporalmente a las células humanas a producir la proteína, sin alterar permanentemente su genoma.
ARNm y nanopartículas: un escudo molecular contra los efectos secundarios
El equipo desarrolló un sistema de administración basado en nanopartículas lipídico-poliméricas que transportan el ARNm codificador de Dsup de los tardígrados directamente a las células. Estas nanopartículas fueron diseñadas para atacar tejidos específicos, como la boca y el colon, donde comúnmente se concentran los efectos secundarios de la radioterapia.
Este método ofrece múltiples ventajas: por un lado, permite una expresión temporal de la proteína, eliminando el riesgo de alteraciones genéticas permanentes; por otro, evita que la protección llegue a las células tumorales, que deben ser destruidas durante el tratamiento. El equilibrio entre proteger las células sanas y permitir la acción terapéutica contra el cáncer es fundamental, y este enfoque lo logra de forma eficaz.
Los ensayos preclínicos en ratones demostraron resultados notables. Se inyectó ARNm de Dsup en dos grupos de roedores, que luego recibieron dosis de radiación equivalentes a las que se utilizan en pacientes oncológicos. En el grupo que recibió radiación en el recto, las roturas de ADN se redujeron a la mitad. En el grupo oral, el daño se redujo en aproximadamente un tercio. A su vez, el volumen tumoral no mostró cambios significativos, lo que sugiere que el tratamiento no interfiere con la efectividad de la radioterapia.
Kirtane destacó que la combinación de polímeros y lípidos fue clave para alcanzar una eficacia óptima:
“Pensamos que quizás al combinar estos dos sistemas podríamos obtener lo mejor de ambos mundos… y eso es esencialmente lo que vimos”.
Un futuro prometedor para el tratamiento del cáncer y más allá
Aunque esta investigación se encuentra aún en una etapa temprana y con muestras limitadas, sus implicaciones son vastas. La posibilidad de utilizar ARNm de Dsup de los tardígrados como un escudo temporal contra la radiación podría revolucionar no solo la radioterapia, sino también otras áreas médicas. Los autores del estudio sugieren que esta tecnología podría aplicarse para proteger tejidos de la quimioterapia, reducir la degeneración progresiva de órganos o incluso prevenir enfermedades asociadas con la inestabilidad cromosómica.
Más allá del cáncer, los usos potenciales se extienden a la exposición a radiación espacial —un riesgo creciente para los astronautas en misiones prolongadas— o como medida preventiva en escenarios de exposición nuclear accidental o deliberada.
El enfoque también se alinea con la tendencia creciente del uso terapéutico del ARNm, la misma tecnología detrás de varias vacunas contra el COVID-19, lo que sugiere un camino regulatorio y tecnológico ya en desarrollo.
El uso de la proteína Dsup, extraída del mundo microscópico de los tardígrados, representa una oportunidad revolucionaria en medicina. A través del ARNm, los científicos están a punto de brindar a los pacientes con cáncer una protección sin precedentes contra los daños colaterales de la radioterapia. Si las futuras fases clínicas confirman estos hallazgos, podríamos estar ante una nueva era en la lucha contra el cáncer, con tratamientos más seguros, específicos y menos dolorosos.
Referencia:
- Nature Biomedical Ingeneering/Radioprotection of healthy tissue via nanoparticle-delivered mRNA encoding for a damage-suppressor protein found in tardigrades. Link
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