在美国，约有60%的癌症患者接受放射治疗作为治疗的一部分。然而，这种方法可能会导致严重的副作用，往往让患者无法忍受。近日，麻省理工学院(MIT)、布莱根妇女医院和爱荷华大学的科学家受到能够承受大剂量辐射的微生物缓步动物的启发，开发出了一种可以保护患者免受辐射伤害的新方法。
研究人员使用了一种从缓步动物(也称为“水熊”)中分离出来的蛋白质。这些体型不到一毫米的生物因其对包括辐射在内的极端条件的惊人适应能力而闻名。科学家给老鼠注射了编码这种蛋白质的信使RNA(mRNA)，并发现它能有效地保护细胞DNA免受辐射造成的损害。如果该方法适用于人类，则将显著改善接受放射治疗的患者的生活质量。
麻省理工学院机械工程副教授、布莱根妇女医院胃肠病学家乔瓦尼·特拉弗索(Giovanni Traverso)表示：“放射疗法对许多肿瘤非常有效，但我们也知道其副作用可能会受到限制。保护患者免受健康组织损害的需求尚未得到满足。”
放射疗法常用于治疗头颈癌和胃肠道癌，但可能会导致副作用，如损害口腔和喉咙内壁，导致进食极其痛苦或直肠出血。许多患者因严重的后果而被迫中断治疗。伯恩指出：“这影响了大量患者，副作用包括简单的口腔溃疡(因疼痛而无法进食)到因剧烈疼痛、体重减轻或出血而需要住院治疗。这是我们想要解决的一个严重问题。”
缓步动物因其在极端条件下(包括太空辐射)的生存能力而闻名。它们防御系统的一个关键元素是一种名为Dsup的独特蛋白质，它可以与DNA结合并保护其免受辐射造成的损害。这种蛋白质使缓步动物能够承受比人类致命剂量高出数千倍的辐射剂量。研究人员建议，可以使用编码Dsup蛋白的mRNA来在放射治疗前暂时保护患者的组织。注射mRNA后，细胞开始产生一种在照射过程中保护DNA的蛋白质，几个小时后这种蛋白质和mRNA就会自然消失。
科学家已经开发出用于将mRNA传送到组织中的特殊粒子，其在实验室条件下表现出很高的效率。在对老鼠进行的一项实验中，在辐射前几小时注射粒子可使DNA损伤减少50%。而且，保护作用并未延伸到注射部位之外，这对于保护肿瘤免受辐射至关重要。
Kirtane解释道：“我们使用暂时表达蛋白质的mRNA，这使得该方法比使用可以整合到细胞基因组中的DNA等方法安全得多。”
未来，研究人员计划将Dsup蛋白应用于人类，以避免对外来蛋白质的免疫反应。此外，这种方法可能有助于防止化疗造成的损害，以及防止宇航员在太空中受到辐射照射。
