Una proteína de los osos de agua puede ayudar a que los pacientes de cáncer toleren la radioterapia

Los tardígrados u ositos de agua, diminutos seres casi indestructibles, pueden sobrevivir en el espacio, resistir la radiación y soportar temperaturas letales. ¿El secreto? Una proteína única que podría revolucionar el tratamiento del cáncer.

Por Enrique Coperías

Una proteína de los ositos de mar, conocida como Dsup (contraction of damage suppressor), podría proteger el ADN de las personas que se someten a radioterapia para combatir el cáncer. Imagen generada con DALL-E

La radioterapia se ha consolidado como un pilar esencial en el tratamiento del cáncer, ya que contribuye a cerca del 40% de las curaciones. En España, aproximadamente el 60% de los pacientes diagnosticados con cáncer requieren radioterapia como parte de su tratamiento, según la Asociación Española contra el Cáncer.

Sin embargo, esta potente radiación puede provocar efectos secundarios que varían en función de la zona del organismo donde se realiza el tratamiento, la dosis total recibida y la dosis de cada sesión, así como de la susceptibilidad individual de cada persona.

Algunos efectos secundarios son comunes para cualquier persona que reciba radiación, como cansancio y problemas en la piel, pero en ocasiones pueden causar problemas graves que a menudo resultan ser demasiado difíciles de tolerar.

Una proteína exclusiva de los osos de agua

Inspirándose en un organismo microscópico capaz de soportar grandes cantidades de radiación, un equipo de investigadores del MIT, del Hospital Brigham and Women's y de la Universidad de Iowa ha desarrollado una nueva estrategia que podría proteger a los pacientes oncológicos de este tipo de daño provocado por la radioterapia.

Su innovador enfoque se basa en una proteína presente en los tardígrados, conocidos también como osos de agua., Se trata de unas criaturas pertenecientes al superfilo animal de los ecdisozoos (Ecdysozoa) que miden menos de un milímetro de longitud.

Los tardígrados son famosos por su resistencia extrema a condiciones letales para la mayoría de los seres civos, como son la deshidratación durante años; las temperaturas extremas, desde casi el cero absoluto hasta más de 150°C; las altas presiones (superiores a las de las profundidades oceánicas); el vacío espacial y la exposición a productos químicos tóxicos y la radiación cósmica.

El poder de la proteína Dsup en la protección del ADN

Cuando los investigadores inyectaron en ratones ARN mensajero (ARNm) que codifica la síntesis de una proteína supresora de daños en el ADN (Dsup) exclusiva de los osos de agua, observaron que los roedores generaban la suficiente cantidad de esta proteína como para proteger el ADN celular del las roturas inducidas por la radiación.

Este enfoque revolucionario podría, en un futuro, beneficiar a millones de pacientes con cáncer.

«La radiación puede ser muy útil para muchos tumores, pero los efectos secundarios pueden ser limitantes —dice Giovanni Traverso, profesor de Ingeniería Mecánica en el MIT y Gastroenterólogo en el Hospital Brigham and Women's. Y añade—: Existe una necesidad insatisfecha de ayudar a los pacientes a mitigar el riesgo de dañar el tejido adyacente [sano]».

El estudio, publicado en Nature Biomedical Engineering, fue dirigido por Traverso y James Byrne, profesor de Oncología Radioterápica en la Universidad de Iowa. Los principales autores del artículo son Ameya Kirtane, profesora en la Facultad de Medicina de Harvard y científica visitante en el Instituto Koch para la Investigación Integral del Cáncer del MIT, y Jianling Bi, investigador de la Universidad de Iowa.

Radiación contra el caáncer de cabeza y cuello

La radioterapia se utiliza comúnmente para combatir los cánceres de cabeza y cuello, donde puede provocar daño en la boca y la garganta, lo que genera un dolor intenso al comer o beber. También se aplica a los cánceres gastrointestinales, lo que puede causar sangrado rectal. Estos efectos secundarios llevan a muchos pacientes a retrasar o interrumpir sus tratamientos.

«Esto afecta a una gran cantidad de pacientes, y puede manifestarse en algo tan simple como llagas en la boca, que limitan la capacidad de comer debido al dolor —advierte Byrne en un comunicado del MIT. Y añade—: En ocasiones, requiere hospitalización debido a la pérdida de peso, sangrado o dolor severo. Es algo que realmente queríamos abordar».

Actualmente, existen muy pocas opciones para prevenir estos daños. Se utilizan algunos medicamentos para reducir los efectos secundarios, y en casos de cáncer de próstata el oncólogo aplica un hidrogel para crear una barrera física entre la glándula y el recto durante la radioterapia.

Lo ositos de agua soportan radiaciones superpotentes

Tras años de trabajo, Traverso y Byrne centraron su atención en la increíble capacidad de supervivencia de los tardígrados. Una de las claves de esta resistencia es la citada proteína Dsup (Damage suppressor), que se une al ADN y lo protege del daño inducido por la radiación.

Esta proteína permite a los tardígrados sobrevivir a dosis de radiación de 2.000 a 3.000 veces superiores a las que un ser humano podría tolerar.

Los investigadores se preguntaron si era factible administrar ARNm que codifica la proteína Dsup en los tejidos humanos antes de la radioterapia para que las células expresaran la proteína de forma temporal y protegieran el ADN durante la sesión terapéutica. Horas después, el ARNm y la proteína se degradarían naturalmente, reduciendo así el riesgo de efectos secundarios a largo plazo.

Resultados prometedores en modelos animales

Para que esta técnica funcionara, era necesario desarrollar un método de entrega eficiente del ARNm. Los científicos evaluaron bibliotecas de partículas poliméricas y lipídicas, e identificaron partículas híbridas que ofrecían el mejor rendimiento en tejidos del colon y bucales.

«Pensamos que al combinar polímeros y lípidos podríamos obtener lo mejor de ambos mundos, ya que lograbámos llevar a cabo una entrega de ARN altamente potente. Eso fue exactamente lo que vimos», explica Kirtane. Y continúa—: Nuestro enfoque utiliza ARNm, lo que significa que la proteína se expresa de forma temporal. Esto lo hace mucho más seguro que el ADN, que podría incorporarse al genoma celular».

Tras demostrar la eficacia en células cultivadas, los investigadores probaron el método en ratones. Inyectaron las partículas en la mejilla o el recto del roedor antes de aplicar una dosis de radiación similar a la utilizada en pacientes con cáncer. Los resultados fueron sorprendentes: se observó una reducción del 50% en la cantidad de roturas de ADN de doble cadena.

Aplicable a los astronautas

Los ensayos de laboratorio permitieron a los científicos demostraron que la protección del ADN proporcionada por la proteína Dsup estaba localizada y no se extendía al tumor, y se garantizaba que la radiación siguiera cumpliendo su función en el tratamiento del cáncer.

Ahora, los investigadores planean desarrollar una versión modificada de la proteína Dsup que no provoque respuestas inmunológicas en los seres humanos, aumentando así su viabilidad clínica.

Además, esta tecnología emergente podría tener aplicaciones más amplias, que incluyen la protección contra el daño al ADN causado por medicamentos de quimioterapia y la prevención del daño por radiación en astronautas durante misiones espaciales. ▪️

• Información facilitada por el MIT

• Fuente: Kirtane, A.R., Bi, J., Rajesh, N.U. et al. Radioprotection of healthy tissue via nanoparticle-delivered mRNA encoding for a damage-suppressor protein found in tardigrades. Nature Biomedical Engineering (2025). https://doi.org/10.1038/s41551-025-01360-5