Creaturi minuscule numite tardigrade, găsite în mușchi, frunze sau chiar în grădina ta, pot supraviețui în condiții aproape de neconceput: radiații intense, temperaturi extreme, vid cosmic și zeci de ani fără apă. Oamenii de știință le studiază de decenii și acum încearcă să valorifice mecanismele lor de apărare pentru a proteja medicamente, vaccinuri sau chiar țesuturi sănătoase în timpul radioterapiei.
Numele popular, „urși de apă”, ascunde vietăți sub 1 milimetru ce arată ciudat la microscop: capete rotunjite, opt picioare cu gheare și structuri ce par scoase dintr-un film SF. Deși pot părea monstruoase, tardigradele au o relație îndepărtată cu artropodele, iar plasarea lor definitivă în arborele vieții rămâne încă neclară. Până acum au fost descrise circa 1.500 de specii, întâlnite pe vârfuri himalayene, în adâncurile oceanelor sau în regiuni aride, deși unele rapoarte extreme sunt contestate.
Primele evenimente care le-au adus în atenția publicului au fost misiunile spațiale: în 2007 au devenit primele animale cunoscute care au rezistat expunerii în vidul cosmic, iar în 2019 unele s-au aflat într-o sondă israeliană prăbușită, nu se cunoaște cu certitudine dacă au supraviețuit atunci. În laborator, cercetătorii le-au expus la radiații de până la 1.000 de ori mai puternice decât doza letală pentru om, le-au încălzit până la 150°C, le-au înghețat aproape până la zero absolut și le-au proiectat în viteze de 3.000 km/h; unele au supraviețuit. Pare desprins din filme, dar este real.
Secretul lor constă în abilitatea de a intra în criptobioză, o stare de animație suspendată în care tardigrada se contractă într-un „tun”, retrăgând capul și membrele. Metabolismul scade la o fracțiune extrem de mică, iar animalul poate rămâne astfel ani sau chiar decenii, revenind la viață când este rehidratat. Există relatări remarcabile: exemplare păstrate în muzee peste 120 de ani au dat semne de viață după ce le-a fost adăugată apă, iar creaturi deshidratate au fost reanimate după opt ani.
La nivel molecular, cercetările recente au scos la iveală un arsenal intern de proteine neobișnuite. În 2017 au fost identificate gene care codifică proteine dezordonate specifice tardigradelor, numite TDP, esențiale pentru rezistența la desicare; inhibarea acestor gene a făcut tardigradele vulnerabile. În plus, introducerea acestor gene în drojdii și bacterii le-a crescut supraviețuirea la desicare de 100 de ori. O categorie particulară, CAHS, formează în celulă la uscare o rețea gelatinoasă care stabilizează componentele celulare, împiedicând aglomerarea și degradarea proteinelor.
Observațiile nu sunt noi: în secolele XIX–XX au existat studii care arătau supraviețuirea la temperaturi foarte ridicate, dar cu o nuanță importantă, aceste performanțe apar când tardigrada e în starea de tun, adică uscată. Dacă se află într-o picătură de apă, moare la temperaturi la fel de repede ca orice alt organism. Aceasta explică și fragilitatea lor în anumite contexte: unele specii nu rezistă peste 37°C dacă nu au timp să se usuce, astfel încât schimbările climatice le pot afecta totuși populațiile.
Pe lângă TDP-uri și CAHS, tardigradele utilizează și alte mecanisme pentru a-și proteja ADN-ul. Proteinele de șoc termic foarte flexibile se leagă de ADN și pot preveni rupturile cauzate de radiații. În 2024 a fost identificată o a doua proteină, TDR1, cu un rol similar, iar tardigradele pot și repara efectiv ADN-ul deteriorat, un alt motiv pentru rezistența lor la radiații.
Aceste descoperiri au atras interesul comunității medicale și al agențiilor spațiale. Echipe de la MIT, Brigham and Women’s Hospital și Universitatea din Iowa au testat o strategie în care ARN mesager ce codifică o proteină protectoare este injectat în țesutul unor șoareci. Rezultatele au fost promițătoare: tratamentele cu radiații au distrus tumorile, în timp ce țesutul sănătos protejat a rezistat. Totuși, este necesară multă cercetare înainte ca astfel de abordări să fie aplicate la oameni, deoarece sistemul imunitar ar putea recunoaște proteinele tardigradelor ca fiind străine.
Alte utilizări posibile includ stabilizarea vaccinurilor și a medicamentelor sensibile. Un exemplu concret este Factorul VIII folosit în hemofilie: combinat cu TDP-uri, acest factor rămâne stabil la temperatura camerei, ceea ce ar putea elimina necesitatea lanțului frigorific pentru depozitare și ar îmbunătăți accesul la tratament în zone cu resurse limitate sau în situații de urgență. NASA investighează, de asemenea, folosirea acestor mecanisme pentru conservarea alimentelor și medicamentelor în misiuni spațiale îndelungate.
Rămâne totuși o întrebare evoluționistă: de ce au dezvoltat tardigradele astfel de arme biochimice? O explicație plauzibilă este dimensiunea lor foarte mică și epidermă permeabilă, care le face predispuse la pierderea apei. Fiind ușor transportate de curenții de aer, ele pot ajunge în medii dure, variind de la culmi montane la zone cu radiații UV intense, iar selecția naturală le-ar fi favorizat toleranța extremă. Alte teorii sunt încă discutate, inclusiv ideea că multe din aceste adaptări au apărut ca răspuns la desicare, mai degrabă decât la alte tipuri de stres.
Descifrarea acestor mecanisme nu este doar o curiozitate științifică: poate avea aplicații practice imediate în medicină, biotehnologie și explorare spațială, precum și în protejarea tardigradelor în fața schimbărilor climatice. Studii din Spania și Franța au arătat cum proteinele tardigradelor interacționează cu ADN-ul și previn degradarea acestuia prin formarea unor învelișuri flexibile care îl apără de radiații. Acest tip de protecție ar putea servi la conservarea materialului biologic în medii ostile sau la reducerea efectelor secundare ale terapiei cu radiații.
Anul 2024 a adus identificarea unor proteine noi, metode experimentale și idei care leagă biologia fundamentală de aplicații concrete: ARN mesager folosit în șoareci pentru a produce proteine protectoare, Factor VIII stabilizat cu TDP-uri pentru hemofilie, CAHS care formează rețele gelatinoase în celule și TDR1 care se leagă de ADN pentru a-l proteja. Aceste exemple indică direcții tangibile de cercetare și posibile beneficii medicale și logistice.
Tardigradele ne amintesc că organisme foarte mici pot ascunde soluții ingenioase la probleme majore: protecție împotriva radiațiilor, stabilizarea proteinelor sensibile și supraviețuire în condiții extreme. Studiul lor provoacă reflecții asupra modului în care adaptările naturale pot fi transformate în tehnologii utile, dar și asupra limitelor adaptabilității vieții. Crezi că merită alocate resurse mai mari pentru cercetarea tardigradelor în scopuri medicale și spațiale, chiar dacă asta implică noi riscuri etice și biologice?
Fii primul care comentează