Son tarihte başlayan şey, seçimle yaşar: antikanser potansiyelini keşfetmek Galaxaura Rugosa
Başlangıçta kurslarımdan biri için basit bir özel proje olduğu düşünülen şey, gerçekten heyecan verici bir keşif haline geldi. Bir uygulama deneyi yapmak ve öğrenimlerimizi uygulamak için laboratuarımızda depolanan fazla donmuş deniz yosunu örnekleri verildi. Deniz Doğal Ürünleri kurs. Ekibimiz araştırdı Galaxaura Rugosatetrazolium bazlı bir test kullanılarak HCT116 insan kolorektal adenokarsinom hücrelerine karşı potansiyel sitotoksik aktivitesi için kırmızı bir makroalga.
Ham ekstrakttan fraksiyonların ilk taraması sırasında, bir fraksiyonu oldukça güçlü sitotoksik aktivite gösterdi. 10 ug/mL'lik bir konsantrasyonda,% 88.6 hücre ölümüyle sonuçlandı ve hatta 1 ug/ml'lik daha düşük bir konsantrasyonda bile% 82.1 sitotoksisiteyi korudu. Bu sonuçlar daha fazla soruşturma gerektirecek kadar ilginçti. Bu tür etkilerden sorumlu kimyasal bileşenleri merak eden ayrıntılı spektral analizlerle ilerledik. Keşfettiğimiz şey, alkaloidler, terpenoidler ve hem doğrusal hem de aromatik poliketidler bakımından zengin karmaşık bir karışımdı – çeşitli biyolojik aktiviteleri ve potansiyel terapötik ilgileri ile iyi biliniyor.
Bu zorlayıcı sonuçlar nedeniyle, bir ders gereksinimi olarak başlayan şey, o zamandan beri bugün izlemeye devam ettiğimiz uzun vadeli bir yan projeye dönüştü.
İleri Yoldan Aydınlatma: Filipin deniz yosunlarının nöroaktif ajanlar olarak umut verici potansiyeli
Laboratuarın en genç üyelerinden biri olarak, sırayla bana çeşitli tahliller ve deneysel teknikler öğreten yaşlılara sahip olduğum için şanslıydım. Bunlar arasında beni en çok büyüleyen dorsal kök ganglion (DRG) tahliliydi.
Bu iki günlük bir prosedür. İlk gün, DRG nöronları, sonrası 14-60 günlük ICR farelerinden izole edildi ve 16-18 saat süreyle inkübe edildi. İkinci gün, kültürlenmiş nöronlar kalsiyuma duyarlı boya fura-2-am ile yüklendi. Hücre içi [Ca²⁺] KCL stimülasyonuna yanıt olarak akış daha sonra 340- ve 380-nm ışık uyarımında oranlı görüntüleme yoluyla izlendi. Son olarak, nöroaktif yanıtları değerlendirmek için kalsiyum sinyalleme paternlerindeki bozulmalar analiz edildi [1].
Şekil 1. DRG tahlilinin 2. günü (kalsiyum görüntüleme) (UP MSI'dan fotoğraf)
Başlangıçta, testi laboratuvarda mevcut örnekleri kullanarak uyguladım. Ancak laboratuvarımızın projelerinden birinden deniz yosunu özlerini test etmeye başladığımda işler döndü. “Makroalglerin gıda ve yüksek değerli ürünler (Phycopro) için fitokimyasal karakterizasyonu.” Sonuçlar şaşırtıcı derecede çarpıcıydı – o kadar ki, kalan her örneği projeden test etmek ve sonuçta onu efendimin tezinin odağı haline getirmek için motive oldum.
Sonunda, Filipinler'den toplanan toplam 57 deniz yosunu türü taradım – basit bir öğrenme egzersizini araştırmamıza anlamlı bir katkı haline getiren beklenmedik bir yolculuk.
Test edilen 57 deniz yosunu özü arasında, 38 uyarılmış amplifikasyon [Ca²⁺] DRG nöronlarında akış, 5 inhibe edildi [Ca²⁺] akış ve 8 hem amplifikasyon hem de inhibisyon gösterdi – potansiyel nöroaktivitelerini aydınlattı. Özellikle umut verici bir tür Tydemania Expeditionisyağ asidi amidleri ile tutarlı kimyasal özellikler, nöroaktif özellikleri ile bilinen bileşikler sergiledi. Belirli bir kesir T. Expeditionis geri dönüşü olmayan inhibisyona neden oldu [Ca²⁺] 59 nöronda (%30.6) akış, 11 nöronda amplifikasyon (%5.7) ve 123 nöronda (%63.7) gözlemlenebilir aktivite yok. Bu sonuçlar, aktif bileşenlerinin daha fazla araştırılmasını ve izolasyonunu gerektiren bir anti-nosiseptif veya ağrı modülasyon ajanı olarak potansiyel rolünü düşündürmektedir.
Bu özellikle heyecan vericidir, çünkü DRG test platformu doğal ürünler ve ilaç keşif araştırmalarında kanıtlanmış bir geçmişe sahiptir. Conopeptitlerin biyo-güdümlü saflaştırılması için diğer biyo-tahlil sistemlerinin yanında kullanılmıştır. Conus zehir [1]ünlü Filipinli bilim adamları Dr. Baldomero Olivera ve Dr. Lourdes Cruz liderliğindeki öncü çalışmaların bir kısmını oluşturuyor. DRG deneyi başlangıçta Utah Üniversitesi'nde geliştirildi ve yetenek Dr. Olivera tarafından Filipinler Üniversitesi Deniz Bilim Enstitüsü'ne (UP MSI) “Filipin Mollusc Symbiont Uluslararası Kooperatif Biyoçeşitlilik Grubu (PMS-ICBG)” projesi aracılığıyla devredildi. Testin güzelliği, DRG nöronal popülasyonunun heterojenliğinde yatmaktadır. Tek bir ölümsüzleştirilmiş hücre hattı kullanan geleneksel testlerin aksine, memeli dorsal kök ganglion (DRG), her biri ağrı, dokunma, sıcaklık ve kaşıntı dahil olmak üzere farklı duyusal yöntemlerin iletmekten sorumlu 30 kadar farklı nöronal alt tip içerir. Bu özel nöronlar, her bir alt tipe özgü reseptörleri hedefleyen seçici farmakolojik ajanların uygulanmasıyla fonksiyonel olarak ayırt edilebilir. Ortaya çıkan kalsiyum yanıt kalıpları, yanıt veren nöronların kimliği ve işlevi hakkında değerli bilgiler sunar. [1].
Filipin kurulumunda, tek bir deney tipik olarak aynı anda 400 civarında DRG nöronunu izler. Üç farmakolojik ajan sırayla uygulandığında, bu, tek bir çalışmada (400 nöron × 3 farmakolojik zorluklar) 1.200 ayrı hücresel tahlil ile etkili bir şekilde sonuçlanır. Bu yüksek verimli özellik, tahlilin hücresel çeşitliliği ile birleştiğinde, nöroaktif özellikler için deniz yosunu özleri gibi karmaşık doğal ürünlerin taranması için güçlü bir araç haline getirir.
Hem PMS-ICBG hem de Phycopro, UP'nin yerel ve uluslararası kurumlarla işbirlikçi çabalarıdır-disiplinler arası ve kuruşlar arası ortaklıkların yeniliği nasıl yönlendirebileceğine dair örnekler. İşbirliği, kimya, biyoloji ve farmakoloji alanındaki çeşitli uzmanlığı bir araya getirerek ve benzersiz biyolojik kaynaklara ve ileri teknolojilere erişim sağlayarak bu alanda önemli bir rol oynamaktadır. Bu tür işbirliklerinin çıktılarından yararlanarak, yeteneklerimizi genişletebilir ve daha iddialı bilimsel hedefler takip edebiliriz. Bu kolektif çabalar sayesinde zikonotid gibi çığır açan keşifler mümkün olur.
Verilerin ötesinde
1.065'in üzerinde deniz yosunu taksonu ile [2]Filipinler, olağanüstü bir deniz makroalgleri zenginliğine ev sahipliği yapıyor – ancak bu biyoçeşitlilik, tıp ve biyoteknolojide kullanım için potansiyel biyoaktif bileşiklerin geniş ve büyük ölçüde kullanılmamış bir rezervuarı olmaya devam ediyor.
Küresel araştırma, deniz makroalglarının nöroterapötik vaadine ışık tutarken, Filipin deniz yosunular bu alanda büyük ölçüde keşfedilmemiştir. Çalışmamız, kalsiyum görüntüleme yoluyla birincil kültürlü dorsal kök ganglion (DRG) duyusal nöronları kullanarak Filipin deniz yosunlarının ilk kapsamlı nöroaktivite taraması olarak yeni bir çığır açıyor. Bu çalışma sadece eleştirel bir araştırma boşluğunu doldurmakla kalmaz, aynı zamanda nörolojik uygulamalar için yeni deniz kaynaklı bileşikler keşfetmenin kapısını da açar.
Bulgularımız, yerli Filipin deniz yosunu türlerinden hem sitotoksik hem de nöroaktif bileşikleri ortaya çıkarmak için sürekli arayışın acil ihtiyacının altını çizmektedir. Tıpkı, terapötik gelişim için umut vaat eden bu biyoaktif doğal ürünlerin yapılarını izole etme, karakterize etme ve aydınlatma çabaları da önemlidir.
En önemlisi, küratörlü kimyasal kütüphanelerin kurulması, gelecekteki ilaç keşfi ve biyomedikal araştırmalar için bir temel taşı olarak hizmet edecektir. Bu tür kütüphaneler, verimli yeniden tarama ve deniz kaynaklarının sürdürülebilir kullanımına izin verir.
Filipinler için bu, bilimsel ilerlemeye, biyoteknolojik yeniliklere ve deniz biyolojik çeşitliliğinin korunmasına stratejik bir yatırımı temsil ediyor. Bu biyolojik çeşitliliğin gıda, kozmetik, farmasötik ve nutrasötik endüstrilerde gelişimine devam etmektedir. En cesaret verici bir şekilde, yüzyıllardır devam eden bir uygulama olan Filipin deniz yosunlarını ilaç kullanma geleneğini destekliyor. [3].
Sürekli keşifle Filipinler, zengin deniz yosunu biyoçeşitliliğinden yeni deniz kaynaklı bileşiklerin kilidini açmaya hazırlanıyor ve hem kanser hem de nörolojik tedavilerde gelecekteki atılımları artırıyor.
Şekil 2. Deniz Farmakognozu Laboratuvarı Üyeleri (Deniz Bilimleri Enstitüsü, Filipinler Üniversitesi Diliman)
Referanslar
[1] Teichert, RW; Schmidt, EW; Olivera, BM Takımyıldızı Farmakolojisi: İlaç Keşfi İçin Yeni Bir Paradigma. Farmakoloji ve toksikolojinin yıllık incelemesi 2015, 55 (1), 573-589. https://doi.org/10.1146/annurev-pharmtox-010814-124551.
[2] LastImoso, JM; Santiañez, WJ Filipinler'in Bentik Deniz Makroalglarının Güncelleme Kontrol Listesi. Filipin Bilim Dergisi 2021, 150 (S1). https://doi.org/10.56899/150.s1.04.
[3] Dumilag, R.; Javier, R. Ilocos Norte, Filipinler Tıbbi Deniz Yosunu Etnobotani. Filipin Bilim Dergisi 2022, 151 (3). https://doi.org/10.56899/151.03.28.
Bir yanıt yazın