Nuove speranze per la radioterapia dai tardigradi

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di Chiara Morelli

Sono minuscoli, praticamente invisibili a occhio nudo, eppure detengono il primato di esseri viventi più resistenti del pianeta. Stiamo parlando dei tardigradi, creature microscopiche conosciute anche come “orsi d’acqua” o “porcellini di muschio”, che da anni affascinano la comunità scientifica per le loro incredibili capacità di sopravvivenza. E ora, questi campioni di resilienza stanno aprendo nuove, promettenti frontiere nella ricerca contro il cancro.

Sopravvissuti ad ogni estremo: le curiosità sui tardigradi

Con le loro otto zampe tozze e l’andatura goffa, i tardigradi popolano praticamente ogni angolo della Terra, dalle cime dell’Himalaya alle profondità oceaniche, dai vulcani attivi ai giardini di casa. La loro fama deriva dalla capacità di entrare in uno stato di criptobiosi, una sorta di animazione sospesa che permette loro di resistere a condizioni che ucciderebbero qualsiasi altra forma di vita.

Ecco alcuni delìi loro “superpoteri”:

Temperature Estreme: Possono sopportare temperature vicine allo zero assoluto (-272°C) e ben oltre il punto di ebollizione dell’acqua (oltre 150°C);
Vuoto Spaziale: Sono stati gli unici animali a sopravvivere all’esposizione diretta al vuoto e alle radiazioni dello spazio;
Pressione Incredibile: Resistono a pressioni sei volte superiori a quelle del punto più profondo dell’oceano;
Disidratazione Totale: Possono sopravvivere per decenni senza acqua, riducendosi a una sorta di “tino” disidratato, per poi “risorgere” non appena reidratati;
Radiazioni Record: Sopportano dosi di radiazioni ionizzanti migliaia di volte superiori a quelle letali per l’uomo. È proprio questa capacità ad aver acceso la speranza nella ricerca medica.

Il segreto di questa indistruttibilità risiede in parte nella produzione di zuccheri e proteine speciali, che proteggono le loro cellule e il DNA quando le condizioni ambientali diventano proibitive.

Dagli “orsi d’acqua” alla lotta contro il cancro: una proteina rivoluzionaria

Ed è proprio la loro straordinaria resistenza alle radiazioni che ha catturato l’attenzione degli oncologi. La radioterapia è un pilastro fondamentale nel trattamento di molti tumori, ma il suo limite principale è il danno che provoca ai tessuti sani circostanti, causando effetti collaterali spesso gravi.

Qui entrano in gioco i tardigradi. I ricercatori hanno identificato una proteina unica in questi organismi, chiamata Dsup (damage-suppressing protein), che ha la capacità di proteggere il DNA dai danni indotti dalle radiazioni. Studi recenti hanno dimostrato che:

Protezione Selettiva: Quando il gene che codifica per la proteina Dsup viene introdotto in cellule umane o di topo, queste acquisiscono una notevole resistenza ai danni da radiazioni, senza però proteggere le cellule tumorali. Questo è cruciale: si mira a salvaguardare le cellule sane, lasciando che la terapia colpisca quelle malate;
Prospettive per la Radioterapia: L’idea è di poter un giorno somministrare questa proteina (o la sua istruzione genetica) ai pazienti oncologici. Se le cellule sane potessero essere protette, si potrebbero utilizzare dosi di radioterapia più elevate e più efficaci, migliorando l’esito dei trattamenti e riducendo significativamente gli effetti collaterali, come nausea, affaticamento e danni ai tessuti;
Futuro della Medicina: Attualmente, la ricerca è in fase pre-clinica, con studi promettenti in laboratorio e su animali. Si stanno esplorando metodi innovativi, come le nanoparticelle, per veicolare l’mRNA (il “progetto” della proteina Dsup) direttamente nelle cellule bersaglio;

I tardigradi non sono, quindi, una “cura” per il cancro in sé, ma la loro straordinaria biologia offre una chiave per rendere le terapie esistenti più efficaci e meno distruttive.

Nuove speranze per la radioterapia: una proteina dei tardigradi protegge le cellule sane dal danno da radiazioni

Entriamo nel dettaglio della ricerca condotta sui tardigradi e le raziazioni.

La radioterapia, utilizzata contro il cancro, porta spesso con sé effetti collaterali dolorosi per i pazienti. Questo accade perché le radiazioni, pur colpendo le cellule tumorali, danneggiano anche il DNA delle cellule sane circostanti il tumore, in particolare in tessuti sensibili come quelli della bocca o del retto.

Ora, la scienza guarda ai microscopici tardigradi, noti per la loro incredibile resistenza alle radiazioni estreme. Questi “orsi d’acqua” producono una speciale “proteina soppressore del danno” (Dsup) che si lega al DNA, riducendo le lesioni. I ricercatori si sono ispirati a questa capacità unica per sviluppare una strategia innovativa.

In uno studio recente, gli scienziati hanno dimostrato che l’introduzione mirata e temporanea di questa proteina può ridurre significativamente il danno al DNA causato dalle radiazioni nei tessuti epiteliali della bocca e del retto – aree frequentemente compromesse durante la radioterapia per i tumori della testa e del collo, e della prostata, rispettivamente.

Per veicolare la proteina Dsup, il team ha utilizzato nanoparticelle lipidiche appositamente modificate, capaci di trasportare l’RNA messaggero (l’istruzione per produrre la proteina) direttamente nei tessuti desiderati. Test condotti su topi affetti da carcinoma orale hanno rivelato un risultato fondamentale: la protezione delle cellule sane tramite questa tecnica non ha in alcun modo compromesso l’efficacia della radioterapia nel combattere il tumore.

Questa innovativa strategia, che sfrutta il “segreto” di resistenza dei tardigradi, potrebbe aprire la strada a nuove applicazioni per proteggere i tessuti sani da vari agenti che danneggiano il DNA, rendendo i trattamenti medici più sicuri e tollerabili per i pazienti.

Lo studio completo è stato pubblicato da un team di ricercatori americani su Nature Biomedical Engineering. Per approfondimenti clicca qui!

Una lezione per la scienza

Questi minuscoli esseri, che hanno attraversato ere geologiche e sfidato le leggi della biologia, potrebbero ora segnare un punto di svolta nella medicina moderna, dimostrando ancora una volta come la natura nasconda soluzioni sorprendenti ai problemi più complessi dell’uomo e soprattutto come nella natura le dimensioni non contino.