Nudibranchs (Sea Sligs) se objevují jako slibný zdroj léků na rakovinu

Zářivě zbarvené mořské slimáky by mohly držet klíč k zítřejšímu léčbě rakoviny, přičemž jejich chemikálie odvozené z stravy a samostatně vykazují silné schopnosti zabíjení nádoru.

​​​​​​​Recenze: NUDIBRANCHS jako zdroje mořských přírodních produktů s protinádorovou aktivitou: Komplexní přehled. Obrázek kredit: Sakis Lazarides / Shutterstock

V nedávné studii zveřejněné v časopise Mořské drogyVědci ve Španělsku přezkoumali bioaktivní potenciál sloučenin odvozených od nudibranch s důrazem na jejich protinádorové vlastnosti.

Pozadí

Rakovina patří mezi hlavní příčiny úmrtnosti a morbidity. V roce 2022 bylo zaznamenáno 20 milionů diagnóz rakoviny a 9,7 milionu úmrtí souvisejících s rakovinou. Kromě toho bylo 30% předčasných úmrtí u lidí ve věku 30–69 let způsobeno rakovinou. Je tedy prvořadé rozšířit stávající léčby nebo vyvinout nové terapie. Hledání nových drog se zaměřilo na přírodní zdroje a sahající na oceány.

Mořské organismy se přizpůsobily extrémním podmínkám, což vedlo k produkci sekundárních metabolitů s vysokou biologickou aktivitou. Kromě toho mají mořské metabolity více atomů halogenu, delší uhlíkové řetězce a větší kruhové systémy s menším množstvím kyslíku a více atomů dusíku než pozemské metabolity.

K dnešnímu dni bylo více než dvacet léků odvozených z mořských pořízených americkým podáváním potravin a léčiv, mnoho z mnoha pro léčbu rakoviny. Často však čelí omezením, jako je rezistence na léčiva a nedostatek selektivity, což zdůrazňuje potřebu pokračujícího bioprospekčního prostředí. NUDIBRANCHS jsou skupinou mořských gastropodů měkkýšů s asi 4 700 druhy.

Vzhledem k nedostatku vnější skořápky a jiných fyzikálních obrany mají NUDIBRANCHS jedinečné strategie chemické obrany, které zahrnují de novo syntézu bioaktivních metabolitů nebo akumulace a modifikace toxinů a sekundárních dietních sloučenin, které jsou často soustředěny v dostupných tkáních, jako je plášť nebo dorzální extenzie.

V této studii vědci přezkoumali potenciál NUDIBRANCHS jako zdroj mořských přírodních produktů s vlastnostmi protinádu.

Nudibranchs a jejich protinádorový potenciál

NUDIBRANCHS se ukázali jako slibné kandidáty na nové farmakologické látky pro terapii rakoviny. Studie identifikovaly četné sekundární metabolity v NUDIBRANCH, které vykazují cytotoxické vlastnosti, přičemž mnozí vykazují protinádorový potenciál. Alkaloidy a terpeny, především diterpenoidy a seskviterpeny, jsou hlavními typy bioaktivních molekul v nudibranch.

Přehled poznamenává, že mnoho z těchto sloučenin není prováděno samotnými nudibranchy, ale je sekvestrováno ze své stravy, jako jsou houby, a někdy chemicky modifikované pro svou vlastní obranu.

Studie prokázala silné cytotoxické účinky extraktů methanol-dichlormethanu odvozených z Dolaabella auricciarry a Phyllidia varicosa Proti buněčným liniím proti kolorektálnímu karcinomu (CRC). Další studie uváděla nižší cytotoxický účinek acetonových extraktů odvozených z Spatřená armina, Tricolored Armya Armina Tigrina proti buněčným liniím s rakovinou plic a žaludku.

Acetonové extrakty z Phyllidia Celestial byly purifikovány za účelem získání seskviterpenoidů typu bisabolanu, jako je 7-isokyano-7,8-dihydro-a-bisabolen, isothiokyanát Theonellin a 3-isokyanotheonelin. Pozoruhodně papír zdůrazňuje, že strukturální analogy těchto sloučenin byly také nalezeny v Nudibranchově houbové kořisti, V variabilitě Axinsilně naznačující dietní původ těchto metabolitů.

Studie uvádějí cytotoxicitu 3-isokyanotheonellinu proti buněčným liniím s rakovinou plic, játra, CRC a rakoviny pankreatu a 7-isokyano-7,8-dihydro-a-bisabolen a teonellin isothiokyanát pouze proti jedné buněčné linii jater.

Silné isochinolinchinonové alkaloidy odvozené od Jorunna Funebris prokázali protinádorovou aktivitu proti různým buněčným liniím rakoviny. Příklady zahrnují fennebricin A proti leukémii a buněčným liniím rakoviny plic, renieramycin M proti buněčným liniím CRC a rakoviny plic a jorumycin proti Melanomlymfocytární leukémie a buněčné linie rakoviny plic. Tyto sloučeniny patří do třídy akaloidů akaloidů charakterizovaných fúzovanými chinonovými a izochinolinovými kruhovými systémy, často spojenými s DNA-interaktivní a proapoptotickou aktivitou.

V dalším příkladu sloučenin ukazujících aktivitu proti těžko léčivé rakovině, papír zmiňuje alkaloidy forbazolu z Aldisa Andersonkterý prokázal cytotoxicitu proti několika buněčným liniím, o nichž je známo, že jsou rezistentní vůči proapoptotickým podnětům.

Tambjaminy jsou navíc primárními metabolity Tambja Brasiliensis a Tambja stegosauriformis. Tambjamin K prokázal protinádorovou aktivitu v buněčných liniích gliomu a rakoviny děložního čípku, ačkoli přehled poznamenává, že některé tambjaminy také vykazují toxicitu proti nevýhodovým buňkám, což zdůrazňuje kritickou výzvu k dosažení selektivity.

Morfologické skupiny NUDIBRANCH: Cladobranch Nudibranchs, včetně Nemesignis Banyulensis (A) a facelina vicina (b), a Dorid Nudibranchs, včetně Felimare Picta (C,d).

Obranná nádrž: Úloha vaječných hmot

Přezkum také zdůrazňuje, že pestrobarevné a odkryté hmoty vajec některých nudibranchů, například Hexabranchus krevSlouží jako koncentrované nádrže pro obranné sloučeniny. Molekuly, jako jsou ulapualidy, izolované z těchto vaječných hmot, vykazovaly silnou protinádorovou aktivitu a mohou být snazší izolovat ve větším množství ve srovnání s jejich extrakcí z dospělých zvířat a nabízejí další strategickou cestu pro objevování drog.

Mechanismy působení derivátů nudibranch

Výzkum odhalil několik mechanismů účinku přispívajících k protinádorové aktivitě nudibranch sloučenin. Patří mezi ně indukce poškození DNA, oxidační a endoplazmatické retikulum (ER) stres, reaktivní druhy kyslíku (ROS), zastavení buněčného cyklu a apoptóza. Studie uvedla, že Dendrodoristerol izoloval z Dandrodoris kouřil Vykazuje protinádorovou aktivitu indukcí apoptózy v leukémických buňkách.

Další studie dále ukázala, že palmadorin m izolovaný z Austodoris Kerguelelensis Inhibuje aktivaci extracelulární signální regulované kinázy 1 a 2 (ERK1/2), Janus kinázy 2 (JAK2) a signálního převodníku a aktivátoru transkripce 5 (STAT5), což indukuje apoptózu v leukémických buňkách. Extrakty methanol-dichlormethanu z P. varicosa a D. Auricular Vykazují protinádorové a anti-proliferativní účinky indukcí poškození DNA, oxidačního stresu a apoptózy v buněčných liniích CRC.

Následující studie uvedla, že D. Auricular Extrakt měl selektivní cytotoxicitu proti CRC buňkám a minimální dopad na normální fibroblasty tlustého střeva; Protinádorová aktivita byla zprostředkována generováním ROS, indukovala stres ER a aktivovala se rozvinutou proteinovou odpověď. ROS zprostředkovaný stres ER vedl k zastavení buněčného cyklu fáze G2/M, poškození DNA a apoptózu.

Hlavní mechanismy účinku molekul a extraktů odvozených od nudibranchů.

Kromě toho byly hlášeny podobné mechanismy účinku pro KLM155, toluhydrochinon (derivát hydrochinonu) odvozený z Mile Millecrav buněčné linii rakoviny jícnu. Jeho protinádorová aktivita byla spojena s zastavením buněčného cyklu ve fázi G2, produkci ROS a indukci apoptózy. Kromě protinádorové aktivity vykazují různé deriváty NUDIBRANCH jiné biologické aktivity. Například, A. Tigrine, A. Tricoloratoa A. zvládnuto Extrakty vykazují protizánětlivou aktivitu.

Echinoclerodane A, diterpenoid z Hexabranchus krevmá silné inhibiční účinky na zánětlivé reakce v makrofázích RAW264.7. Kromě toho fennebricin A působí jako inhibitor signalizace jaderného faktoru Kappa B (NF-KB). NUDIBRANCHS byla také uznána pro antiparazitický a antimikrobiální potenciál. Například sloučeniny s leishmanicidní a antibakteriální aktivitou byly izolovány z Chromodoris, říkám ti a Hrál Doriprismaticarespektive.

Závěrečné poznámky

Společně jsou Nudibranchs skupinou mořských bezobratlých s převážně podzemním farmakologickým a biologickým potenciálem. Studie zdůraznila pozoruhodnou protinádorovou aktivitu extraktů a sloučenin odvozených z omezeného počtu dosud studovaných nudibranchů.

Navzdory slibným zjištěním přezkum zdůrazňuje, že k potvrzení klinického potenciálu derivátů NUDIBRANCH je nutný další výzkum. Přesněji řečeno, článek naznačuje, že budoucí studie by se měly zaměřit nejen na standardizaci metodik extrakce a optimalizaci izolačních a purifikačních protokolů, ale také na několika klíčových oblastech. Mezi ně patří zkoumání relativně nestakované Cladobranchovy skupiny nudibranchů, které mají různé stravy a mohou přinést nové sloučeniny; analýza různých anatomických částí organismů, jako je plášť versus viscera; a vyšetřování mikrobiom Spojené s nudibranchy, protože jejich symbiotické bakterie představují další významný zdroj bioaktivních molekul.