Защитный белок тихоходок оказался опасным для космонавтов

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 Универститета Британской Колумбии (Канада) 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 (транскрипции), 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. «За каждое преимущество, которое мы наблюдаем, приходится платить», — подчеркивает ведущий автор работы Кори Нислоу.

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. Джессика Тайлер из оздоровительного центра Weill Cornell Medicine (США), также работающая с модифицированными дрожжами для получения Dsup, заявляет, что на более низких уровнях, чем у команды Нислоу, белок оказывал защитный эффект без влияния на рост клеток. Французский исследователь Симон Галя отмечает, что эксперименты на нематодах (круглые черви) показали, что низкие уровни белка могут продлевать жизнь животным, защищая их от окислительного стресса.

С помощью существующих технологий невозможно добиться того, чтобы нужные клетки организма вырабатывали необходимый уровень Dsup, но Нислоу уверен, что это станет возможным в будущем, поскольку этой проблемой занимается достаточное число людей в фармацевтической отрасли.

Кто такие тихоходки, как они выживают в экстремальных условиях и действительно ли их невозможно убить — рассказываем в нашем подробном материале.

Источник портрета тихоходки: Science Photo Library/Alamy