Sea Corals Found To Be a Source of an Elusive “Anti-Cancer” Compound

rak, ki napada bele krvne celice

Raziskovalci so dokazali, da so morske korale vir eleuterobina, kemikalije, ki deluje proti raku.

Raziskovalci ugotavljajo, da so morske korale vir iskane spojine proti raku

Oceansko dno je polno skrivnosti, a znanstveniki so pravkar odkrili eno njegovih najbolje varovanih skrivnosti. V zadnjih 25 letih so raziskovalci iskali vir naravne kemikalije, ki je v predhodnih študijah pokazala obetavno zdravljenje raka. Zdaj pa raziskovalci Univerza v Utahu Health poroča, da mehke korale, ki jih je enostavno najti – fleksibilne korale, ki spominjajo na podvodne rastline – tvorijo neulovljive spojine.

Eric Smith

Eric W. Schmidt, dr., profesor medicinske kemije, Univerza v Utahu. zasluge: Kristen Jacobsen za Univerzo Utah Health

Po določitvi vira so raziskovalci odkrili žival DNK Koda za kemično sintezo. Z upoštevanjem teh navodil so lahko dokončali začetne korake poustvarjanja kemije mehkih koral v laboratoriju.

“To je prvič, da nam je to uspelo s katerim koli svincem na Zemlji,” pravi Eric Schmidt, doktor medicine, profesor medicinske kemije na Univerzi Utah Health. Študijo je vodil s Paulom Sesa, doktorjem znanosti, podoktorskim znanstvenikom in prvim avtorjem, in Zhenjianom Linom, doktorjem znanosti, docentom za raziskave.

Preboj odpira vrata tvorbi spojine v zadostnih količinah za strogo testiranje, kar bi lahko nekega dne povzročilo novo orodje za boj proti raku.

Druga raziskovalna skupina, ki jo vodi dr. Bradley Moore, z Inštituta za oceanografijo Scripps na kalifornijski univerzi v San Diegu, je neodvisno pokazala, da korale tvorijo sorodne molekule. Obe študiji sta bili pred kratkim objavljeni v reviji Kemična biologija narave.

svet možnosti

Mehke korale vsebujejo na tisoče drogom podobnih spojin, ki se lahko uporabljajo kot protivnetna zdravila, antibiotiki in druga zdravila. Vendar je bilo pridobivanje teh spojin v zadostnih količinah velika ovira pri njihovem preoblikovanju v klinično uporabna zdravila. Po Schmidtu bi morale biti te druge spojine zdaj dostopne s to novo metodo.

mehke morske korale

Menijo, da mehke korale proizvajajo na tisoče drogom podobnih spojin, ki lahko služijo kot protivnetna sredstva, antibiotiki, zdravila proti raku in druga zdravila. Zasluge: Bailey Miller.

Korale niso edine živali, ki imajo potencialne terapevtske učinke. Narava je polna kač, pajkov in drugih živali, za katere je znano, da nosijo kemikalije z zdravilnimi lastnostmi. Vendar pa spojine iz mehkih koral ponujajo izrazite koristi za razvoj zdravil, pravi Schmidt.

Za razliko od strupenih kemikalij, ki se vbrizgajo v plen, korale uporabljajo svoje kemikalije, da odženejo plenilce, ki jih poskušajo pojesti. Ker so narejene za uživanje, so mehke koralne kemikalije lahko prebavljive. Podobno je treba zdravila, pridobljena iz teh vrst spojin, dajati v obliki tablet s kozarcem vode in ne z injekcijo ali drugimi invazivnimi sredstvi. “Te spojine je težko najti, vendar jih je enostavno narediti v laboratoriju in jih jemati kot zdravilo,” pravi Schmidt.

Te možnosti so bile desetletja nedosegljive. Potrebovali so prave informacije in malo sreče, da smo prišli do te točke.

loviti vir

Sesa je dolgo iskano spojino našel v običajni vrsti mehkih koral, ki živi ob obali Floride – le miljo od bratovega stanovanja. V devetdesetih letih prejšnjega stoletja so morski znanstveniki poročali, da je redka korala blizu Avstralije vsebovala kemikalijo z lastnostmi proti raku, eleuterobin. Kemikalija poruši citoskelet, glavni oder v celicah, in mehke korale ga uporabljajo kot obrambo pred plenilci. Toda laboratorijske študije so pokazale, da je spojina tudi močan zaviralec rasti rakavih celic.

V naslednjih desetletjih so znanstveniki iskali, vendar niso našli kemikalije “svetega grala” v količinah, potrebnih za razvoj zdravil, in niso mogli rešiti problema, ne da bi razumeli, kako je kemikalija nastala. Dogma je bila, da podobno kot pri drugih vrstah morskega življenja kemikalijo sintetizirajo simbiotični organizmi, ki so živeli v živalih.

“Ni imelo smisla,” pravi Sessa. “Vedeli smo, da morajo korale tvoriti eleuteroben.” Navsezadnje sta on in Schmidt trdila, da nekatere vrste mehkih koral nimajo simbiotskih organizmov in imajo v svojih telesih isti razred kemikalij.

Paul Sesa Potapljanje morske korale

Paul Sesa, Ph.D., se potaplja za mehke korale ob obali Floride. Preučuje potencial mehkih koralnih kemikalij kot svinca. zasluge: Paul Sessa

Rešitev skrivnosti se je Sesa zdela naloga. Ko je kot deček odraščal na Floridi, je bil ocean njegovo igrišče in preživel je nešteto ur za raziskovanje njegovih globin in divjih živali. V podiplomski šoli je razvil zanimanje za organsko kemijo in združil oba zanimanja, da bi bolje razumel kemično raznolikost oceana.

Kasneje se je vključil v laboratorij za naravne izdelke znanstvenika Schmidta z nalogo izslediti vir svinca. Sesa je bil sumljiv do svoje znane vrste koral in je s Florido v Utah prinesel majhne žive primerke in začel se je pravi lov.

Dekodiranje receptov

Naslednji korak je bil ugotoviti, ali genetska koda koral vsebuje navodila za izdelavo spojine. Napredek v tehnologiji DNK je pred kratkim omogočil hitro sestavljanje kode katere koli vrste. Težava je bila v tem, da znanstveniki niso vedeli, kako naj bi izgledala navodila za izdelavo kemikalije. Predstavljajte si, da v kuharski knjigi iščete določen recept, le da ne veste, kaj pomeni katera od besed v knjigi.

Eric Schmidt in Paul Sesa

Eric Schmidt, dr. in Paul Sessa, dr. zasluge: Kristen Jacobsen za Univerzo Utah Health

“To je kot če bi šel v temo in iskal odgovor, kjer ne poznaš vprašanja,” komentira Schmidt.

Težavo so rešili tako, da so našli regije koralne DNK, ki so v genetskih navodilih podobne podobnim vrstam spojin iz drugih vrst. Po programiranju laboratorijsko gojenih bakterij, da sledijo specifičnim navodilom koralne DNK za mehke korale, so mikrobi lahko ponovili prve korake ustvarjanja potencialnega zdravila za zdravljenje raka.

To je dokazalo, da so mehke korale vir eleuterobina. Dokazal je tudi, da bi morala biti spojina mogoča izdelati v laboratoriju. Njihovo delo je zdaj osredotočeno na določitev najboljšega načina za zapolnitev manjkajočih korakov recepta za spojino in potencialno proizvodnjo velikih količin zdravila.

bioreaktor morske korale

Paul Sessa uporablja bioreaktor za proizvodnjo velikih količin kemikalij, ki jih v naravi najdemo v majhnih količinah. zasluge: Kristen Jacobsen za Univerzo Utah Health

“Upam, da jih bom nekega dne izročil zdravniku,” pravi Sessa. “Mislim, da grem od dna oceana do klopi do postelje.”

Raziskavo sta podprla Nacionalni inštitut za zdravje in Fundacija ALSAM.

Reference: Paul D. Sesa, Zhenjiang Lin in Eric W. “Starodavni obrambni terpenski biosintetični genski grozdi v mehkih koralah”, Schmidt, 23. maj 2022, Kemična biologija narave.
DOI: 10.1038/s41589-022-01027-1

READ  Opazujte, kako SpaceX lansira raketo Falcon 9 na rekordno šesti polet v vesolje

Mojca Andreja

Nagnjena je k apatiji. Nevidni raziskovalec. Vseživljenjski guru slanine. Potovalni odvisnik. Organizator. "

Related Posts

Dodaj odgovor

Vaš e-naslov ne bo objavljen.

Read also x