Search
גבול מבטיח לטיפול בסרטן השד

גבול מבטיח לטיפול בסרטן השד

לאחרונה הליון מחקר בכתב עת דן בתפקידם של אנדופיטים פטרייתיים בפיתוח של תרופות אנטי-סרטניות חדשות, במיוחד המכוונות לטיפול בסרטן השד.

לימוד: פטריות אנדופיטיות: סיכוי עתידי לטיפול בסרטן השד ופיתוח תרופות. קרדיט תמונה: Rattia Thongdumhyu / Shutterstock.com

תפקידם של מטבוליטים ביו-אקטיביים אנדופיטיים בטיפול בסרטן

במדינות בעלות הכנסה נמוכה ובינונית (LMICs), המחסור במשאבים ותשתיות מוגבלות משפיעים באופן משמעותי על מתן טיפול מהיר ויעיל בסרטן, וכתוצאה מכך שיעורי הישרדות נמוכים יותר מאשר בכלכלות מתקדמות. ב-LMICs, תרופות ממוקדות כגון קינאז 4 תלוי ציקלין (CDK4)/6 וטיפול אנטי-אנושי לגורם גדילה אפידרמיס 2 (HER2) אינן נגישות שוב ושוב.

כימותרפיה היא אפשרות טיפול סטנדרטית לסרטן הקשורה למספר תופעות לוואי. תופעות לוואי קצרות טווח של כימותרפיה עשויות לכלול התקרחות, כאבי שרירים, עייפות וחוסר תפקוד נוירוקוגניטיבי, בעוד שהשפעות ארוכות טווח עשויות לכלול אי פוריות, השפעות פסיכו-סוציאליות, גיל המעבר מוקדם, סרטן משני וקרדיומיופתיה.

פטריות אנדופיטיות סונתזו עבור תרופות כגון וינקריסטין, קמפטוטצין, טקסול ופודופילוטוקסין. פטריות אלו מייצרות גם מטבוליטים משניים ייחודיים עם מבנים חדשים.

מיני הפטריות האנדופיטיים המזוהים ביותר הם Fusarium, Chaetomium, Pestalotiopsis, Penicillium, ו אספרגילוס. כמה קבוצות כימיות שניתן להשתמש בהן כדי לסווג מטבוליטים פטרייתיים אנדופיטיים הן סטרואידים, טרפנואידים, אלקלואידים, קינונים ואחרים.

חומצה טוריאנית, מהפטרייה האנדופיטית Pestalotiopsis microspore מאכלסים Taxus taxifolia ו ציטוכלאסינים, שניהם פטריות אנדופיטיות הקשורות לתכונות אנטי-סרטניות. Camptothecin, המתקבל מפטריות אנדופיטיות אנטרופוספורה נדירה מבודד מ Nothapodytes foetidaהוא גם חומר אנטי-נאופלסטי חזק. Trametes hirsute ו Podophyllum hexandrum מייצרים פודופילוטוקסין וליגננים, בהתאמה, שלשניהם יש השפעות אנטי-סרטניות.

תרכובות פטריות אנדופיטיות המשמשות לטיפול בסרטן השד

טקסול היא תרופה אנטי-סרטנית השייכת למחלקת הטקסנים של דיטרפנואידים פוליציקליים בעלי פונקציונליות גבוהה. יתר על כן, ניתן להשיג טקסול ממספר סוגים של פטריות אנדופיטיות, כולל אלטרנריה, Botryodiplodia Aspergillus, ובוטריטיס.

התכונות האנטי-ויראליות והאנטי-סרטניות של Podophyllotoxin, ליגנן aryl tetralin, נחקרו גם כן. יחד עם האנלוגים שלו, פודופילוטוקסין יכול להפחית ביעילות את התנועה, הפלישה והצמיחה של תאי סרטן השד בשניהם. בַּמַבחֵנָה ו in vivo מודלים על ידי אינטראקציה עם טופואיזומראז II כדי למנוע שכפול DNA.

Camptothecin הוא חומר אנטי-סרטני יעיל ביותר שהתגלה במקור בקליפת Camptotheca acuminate. הפטרייה האנדופיטית אנטרופוספורה נדירה זוהה גם כמקור פוטנציאלי לקמפטוצין. Camptothecin יוצר אינטראקציה עם טופואיזומראז I, אשר משחרר את סלילת ה-DNA במהלך תהליך השכפול.

אלקלואידים וינקה נובעים מהמיזוג של מונומר catharanthine ווינולין. עד כה, אלקלואידים וינקה הוכחו כיעילים קלינית נגד לוקמיה לימפובלסטית חריפה (ALL) וגם נגד נפרובלסטומה.

ל-Toosendanin (TSN) יש תכונות אנטי-סרטניות נגד מספר סוגים של סרטן. TSN מדכא את חלבון קינאז המופעל על ידי מיטוגן (MEK)/קינאז הקשור לאותות חוץ-תאי (ERK), חלבון קינאז מופעל על ידי מיטוגן (MAPK)/c-Jun N-terminal kinase (JNK) ו-phosphoinositide 3-kinase (PI3K)/ מסלולי protein kinase B (AKT), שכולם מעורבים בעצירת תאים ואפופטוזיס. TSN ו-ISOTOSENDANIN (ITSN) הוכחו גם כמעכבים את הצמיחה של סרטן שד טריפל שלילי על ידי גרימת נמק ואוטופגיה.

אתגרים ונקודות מבט לעתיד

תרכובות טבעיות שמקורן בפטריות אנדופיטיות יכולות להתגבר על הרעילות המשמעותיות הקשורות להקרנות, כימותרפיה וניתוחים. עם זאת, תהליך הגידול המלאכותי של התרכובות נותר אתגר, שכן לפטריות אנדופיטיות עשויות להיות דרישות תזונתיות ייחודיות, לדרוש אינטראקציה עם מיקרואורגניזמים אחרים, או להזדקק לאותות ספציפיים כדי לצאת מהתרדמה שעשויים להיות מונעי הסביבה וכתוצאה מכך, נעדרים. במדיה סטנדרטית במעבדה.

כדי להתמודד עם אתגרים אלה, יש לשכלל את שיטות הבידוד הנוכחיות ולפתח מערכות ביו-הנדסה חדשות. ניתן להשתמש בניתוח מטבולומי כדי לחקות את בתי הגידול הטבעיים של פטריות אנדופיטיות ולזהות ניסוחים תזונתיים ספציפיים. מערכות תרבות משותף יכולות גם לסייע באינטראקציה של מיקרואורגניזמים.

הנדסה גנטית עשויה לאפשר לחוקרים לשנות פטריות ולשפר את ההסתמכות על אותות או תזונה ספציפיים. יתרה מזאת, ניתן להשתמש בטכנולוגיות Omics כדי ליידע ניסוח מדיה ולזהות חלבוני מפתח להסתגלות לתנאי צמיחה מלאכותיים.

אתגרים נוספים המעכבים את ההתקדמות בתחום זה כוללים תשואה נמוכה, הבנה מוגבלת של האינטראקציות הביוכימיות המורכבות וקשיים בהרחבת הייצור. מאמצים מתמשכים לצמצום אתגרים אלה כוללים שימוש באוטומציה, שיפור תכנוני ביוריאקטור והתאמה אישית של זני פטריות כדי למקסם את התפוקה. שיתוף פעולה בין הממשלה, התעשייה והאקדמיה עשוי גם לקדם את המאמצים לפיתוח מטבוליטים אנדופיטיים למולקולות טיפוליות ברות קיימא.

יש ליצור מאגרים אזוריים ובינלאומיים כדי לאחסן תרבויות אנדופיטיות, לשמר תרבויות ממינים או צמחים מאוימים ולהרחיב את זמינותן לקהילה המדעית הרחבה יותר לצורך מחקר נוסף. יש לשמור גם מסד נתונים על תרכובות ביו-אקטיביות, שכן כלי זה יכול לתמוך בזיהוי של תרכובות חדשות ולהבהיר את מנגנון הפעולה שלהן.

דילוג לתוכן