Uso del lector de ADN celular para contrarrestar el daño por radiación

Tengo un entorno basado en el espacio y me gustaría desarrollar un mecanismo que contrarreste el daño por radiación.
Aquí está mi idea:

El escenario dentro de 100 años. Se desarrolla un orgánulo celular similar a la herramienta CRISPR y se modifica genéticamente a los seres humanos para que lo porten en todas sus células). El orgánulo lee a través del ADN de la célula en busca de signos reveladores de daño por radiación (específicamente brechas en las hebras de ADN). Si el orgánulo localiza uno de estos espacios, libera una proteína que envía señales a las citocinas para que destruyan la célula. Si el orgánulo no logra encontrar un espacio, ¿simplemente continúa leyendo el ADN?

¿Funcionaría este enfoque? Si no, ¿cómo tendría que modificarse este sistema para que funcione? Si no se puede hacer que funcione, ¿qué sistema podría lograr aumentar la resistencia a la radiación para los seres humanos?

Las células vivas ya cuentan con una formidable batería de mecanismos para la reparación del ADN . Algunas especies tienen mejores mecanismos que otras;
Esta fue casi la trama exacta de un cuento que leí hace unos 20-30 años.
@NomadMaker Siempre y cuando no fuera una marca registrada...
@AlexP Es posible que usted y otros lectores deseen consultar aquí para obtener detalles específicos science.sciencemag.org/content/291/5507/1284 Aunque el artículo es un poco pesado.

Respuestas (2)

Este es un mecanismo muy bueno: buscar roturas de hebras es definitivamente el mejor marcador. Creo que el cuerpo podría tener un proceso para reparar roturas de una sola hebra, y su mecanismo mataría las células en su lugar, por lo que eso podría ser un problema. Las roturas de doble cadena a menudo conducen a la muerte celular de todos modos. Mi preocupación aquí es que esto no evita muchos de los efectos agudos; definitivamente podría reducir el cáncer, pero una buena cantidad de los efectos agudos son resultados directos de "oye, acabas de matar un montón de células" y esto no soluciona eso. Por otro lado, si lo que le preocupa es la exposición crónica a dosis bajas, y eso es lo que parece, ¡entonces este enfoque funcionaría! No va a dejar que alguien vaya y abrace un reactor (o incluso lleve una galleta gamma en el bolsillo),

Como otra nota, no hay un montón de datos sobre datos de salud de dosis baja --- la mayoría de lo que tenemos es de sobrevivientes de bombas y tratamiento contra el cáncer --- así que mientras sea plausible (que lo es) debería ser bueno para ¡ir!

¿Sería posible que el orgánulo contara el número y la gravedad de las roturas? ¿Quizás desarrollar un índice de daños en el ADN?

Nanos personalizados genéticos con código de ADN cableado:

Entonces, parte del problema con la reparación del ADN es que si ocurre demasiado rápido, las células comienzan a buscar soluciones más radicales para reparar el daño: reparaciones más descuidadas, porque vivo y mutado es mejor que muerto. Esto está bien para una bacteria: o la reparación funciona y vive, o falla y muere. Para un organismo multicelular, la célula que vive pero crece sin control es el cáncer. Cualquier ADN real puede ser alterado, así que sobreescribamos el ADN.

Su orgánulo puede contener una copia del código de ADN de la persona, pero hecho de algún material de codificación que es esencialmente indestructible a nivel celular y no se ve afectado por la radiación y la mutación. Todos se someten a un escaneo genético cuando son niños y reciben inyecciones de nanitos fabricados programados con su propio código según sea necesario. ¿Tienes cáncer? Inyéctese, y los nanitos ingresan a las células y reescriben el ADN al código original. El cáncer se detiene. ¿Vas al espacio y hay mucha radiación? Inyecte con anticipación y agregue nanitos a medida que crezcan nuevas células. Los nanitos también podrían vincularse a una pequeña máquina implantada que puede crear nuevos nanitos, pero creo que desea CERO posibilidades de código erróneo, por lo que lo externo e inalterable es mejor.

Los nanitos evitan la necesidad de la apoptosis, aunque aún se podría usar una forma dirigida para reconstruir el daño causado por el crecimiento del tumor (digerir el tumor, establecer una nueva matriz extracelular para las células madre). El cuerpo tiene muchos mecanismos para retrasar el crecimiento y la replicación que tienen inconvenientes en los adultos a medida que el crecimiento se ralentiza. Las personas con estos podrían sanar más rápido de manera segura, posiblemente incluso recuperar el tejido perdido. Imagina ser resistente como un niño pequeño toda tu vida. Esto podría incluso inmortalizar a las personas tratadas regularmente y revertir el envejecimiento. Imagine una corporación que vende la inmortalidad, y siempre necesita otra inyección para contrarrestar las células que se replican rápidamente. Cha-ching.

Una alternativa un poco aterradora serían los nanitos sin código, que estaban conectados a una entrada externa con el código del paciente. De forma inalámbrica, el paciente recibe una codificación que le permite al médico reparar el daño e incluso alterar el ADN de la persona para responder a las condiciones cambiantes. Una corporación o gobierno sin escrúpulos podría insertar ADN por obediencia, alterar a sus empleados para que vivan en ambientes extraños y luego dejarlos allí (incapaces de regresar porque ya no son compatibles con la Tierra), etc. Las posibilidades malignas son infinitas.

¿Esto explica los efectos epigenéticos? Parece que los nanitos arrojarían la metilación normal a la gloria.
@Sol Esto sería estrictamente un método de control de ADN, y tendría que ser bastante inteligente para tener en cuenta secuencias de ADN largas y repetitivas, como repeticiones de trinucleótidos. Obviamente, no existe IRL, pero como se prevé, si encuentra una falta de coincidencia de ADN, es poco probable que sepa si el par de bases faltante estaba metilado. Nada compensa la falta de información y la metilación puede cambiar continuamente. La única solución absoluta es reemplazar el ADN por completo con algo químicamente inerte, y luego la metilación se convierte en un punto discutible.