В один чудовий день розумне ставлення до сонця може почати включати в себе вакцинацію. Ймовірно, вона мало чим буде відрізнятися від тих щеплень, які в даний час забезпечують мільйони людей у всьому світі імунітетом проти коронавірусу.
Вчені розробляють вакцину від Сонця
У той час як більшість щеплень підвищують чутливість нашої імунної системи до агресивного агента, такого як вірус або навіть ракова клітина, нова технологія мРНК-вакцини може замість цього навчити наш організм виробляти додаткові антиоксидантні білки, підвищуючи нашу здатність захищати ДНК від пошкоджень, викликаних сонячним світлом.
Недавнє дослідження генетично змінених мишей, проведене дослідниками з США і Японії, підтвердило роль антиоксидантного ферменту в захисті від хімічних травм, викликаних впливом сонця. Якби тіло можна було стимулювати до вироблення більшої кількості ферменту при правильних обставинах, не виключено, що одного разу такий підхід міг би дати нам ще один спосіб захисту від раку шкіри.
Поки що ця концепція значною мірою теоретична, і дослідникам належить подолати безліч перешкод. Але, враховуючи успіх мРНК-вакцин у поточній пандемії, цей варіант, на думку фармаколога Орегонського державного університету Арупа Індра, досить перспективний.
"Понад 40 років дослідники розглядали харчові антиоксиданти як можливе джерело недорогих агентів з низьким рівнем ризику для профілактики раку, але вони не завжди добре себе показували в клінічних випробуваннях. У деяких випадках вони навіть були шкідливі - звідси і необхідність спробувати втручання за допомогою нових хіміопрофілактичних агентів, таких як мРНК-вакцина ", - говорить Індра.
Антиоксиданти працюють, перешкоджаючи окисленню - хімічному процесу, який призводить до втрати електронів молекули. Для таких крихких структур, як наша ДНК, цей дефіцит може призвести до хімічних змін, які різко підвищують ризик ракових мутацій.
Високоенергетичне випромінювання викликає звільнення електронів. На щастя, у нас є спеціалізовані клітини - меланоцити, - які можуть створювати «парасольки» з пігменту для засмаги, щоб захистити нас від частини цього випромінювання.
За іронією долі, цей процес виробництва пігменту генерує свої власні окислювальні побічні продукти, звані активними формами кисню. Це баланс, який наші тіла старанно підтримують, створюючи ряд біохімічних систем, що стримують окислення.
Яскравим прикладом є тіоредоксинредáаза 1 (TR1, кодована геном TXNRD1). Використовувана меланоцитами для компенсації вивільнення активних форм кисню, вона активує інший білок, званий тіоредоксин, який, серед іншого, пов'язує активні форми кисню, перш ніж вони зможуть пошкодити більш важливі структури.
Підвищений рівень ферменту редуктази спостерігався не тільки в клітинах шкіри після впливу УФ-випромінювання, але і в інших тканинах, уражених різними видами раку, включаючи меланому. Цей діагноз є найбільш смертоносним з видів раку шкіри: щороку від цієї хвороби помирають понад 60 000 осіб.
Знаходження способу впоратися з окислювальним пошкодженням на ранній стадії за допомогою деяких власних захисних ферментів організму може скоротити число смертей. Але про все по порядку. Хоч TXNRD1 і здається хорошим кандидатом на посилення захисту від сонця, дослідникам потрібно було перевірити свої припущення, використовуючи живу модель.
Видалення гена TXNRD1 у мишей надало дослідницькій групі можливість вивчити роль ферменту в пігментації і здатність меланоцитів реагувати на окислювальний стрес, що виникає в результаті впливу ультрафіолетового випромінювання.
Результати були багатообіцяючими. Вчені оцінили потенціал доставки TXNRD1 в клітини шкіри, щоб сприяти виробленню меланіну і обмежувати збиток, викликаний впливом сонця.
Хоча для розробки потрібно набагато більше досліджень, матрична РНК, яка кодує цей фермент, може бути доставлена в організм за допомогою технології вакцин, що застосовується в вакцинах проти SARS-CoV-2, вироблених Pfizer і Moderna. «Люди з підвищеним ризиком розвитку раку шкіри, наприклад ті, хто працює на відкритому повітрі в сонячному кліматі, в ідеалі зможуть проходити вакцинацію раз на рік», - говорить Індра.
Незважаючи на цей надранній і багатообіцяючий прогноз, все ще є багато причин ставитися до результатів з деякою обережністю.
Тіоредоксинредáази виконують в організмі низку завдань, пов'язаних зі зростанням клітин. Крім того, що вони, мабуть, відіграють роль у деяких аспектах профілактики раку, ще було виявлено, що TXNRD1 сприяє міграції ракових клітин, у тому числі при раку молочної залози і колоректальному раку. Це також, здається, відіграє роль у поширенні самих меланом.
Більш детальна інформація про точну активність TXNRD1 в розвитку і русі клітин може допомогти встановити алгоритми для його безпечного використання в якості захисного агента. Крім оптимізму щодо потенціалу TXNRD1, дослідники серйозно ставляться до ідеї використання мРНК-вакцин для боротьби з окисленням організму.
«Очевидно, що ми знаходимося на верхівці айсберга, але відкриваються захоплюючі можливості для запобігання прогресування різних типів захворювань, включаючи рак, шляхом модулювання антиоксидантної системи організму», - говорить Індра.