Nghiên cứu Y - Dược Thứ bảy, ngày 4/7/2020

Tảo biển như một phương thuốc chống nhiễm trùng và ung thư da

Sử dụng các phương pháp tiên tiến kết hợp với sinh học và cheminformatics và học máy, các nhà nghiên cứu đã thành công trong việc khám phá các thành phần mới, hoạt tính sinh học của rong biển Baltic Biển Baltic Fucus vesiculus và nấm cộng sinh chống lại vi khuẩn hoặc ung thư da.
Ảnh minh họa
Ảnh minh họa
Đã có 12 loại thuốc, ví dụ chống ung thư, đã được phát triển từ các sinh vật biển và hệ vi sinh vật cộng sinh của chúng. Tiềm năng phát triển thuốc cao của họ bị cản trở bởi quá trình khám phá kéo dài và tốn kém. Nhóm nghiên cứu của Đơn vị nghiên cứu hóa học sản phẩm tự nhiên biển tại Trung tâm nghiên cứu đại dương GEOMAR Helmholtz, được hỗ trợ bởi các phương pháp tự động hỗ trợ máy tính, hiện đã phát hiện thành công các phân tử biển như là phương thuốc tiềm năng chống nhiễm trùng và ung thư da trong một loại tảo và nấm cộng sinh từ vịnh hẹp Kiel.

Quá trình tìm kiếm các hoạt chất biển bắt đầu bằng việc chiết xuất các vi sinh vật và vĩ mô biển, sau đó là quá trình tinh chế và mô tả các thành phần hóa học mới và hoạt tính sinh học của chúng, được sử dụng để phát triển các phương pháp trị liệu mới. "Một trong những cạm bẫy lớn nhất trong nghiên cứu dược phẩm là sự cô lập các phân tử tự nhiên đã được mô tả, sử dụng quy trình phân lập hướng dẫn hoạt động sinh học 'cổ điển'," Giáo sư Tiến sĩ Deniz Tasdemir, người đứng đầu Đơn vị Nghiên cứu Hóa học Sản phẩm Tự nhiên Hàng hải tại GEOMAR và GEOMAR giải thích Trung tâm Công nghệ sinh học biển. "Cách tiếp cận này rất phức tạp và thường dễ bị thất bại", Tiến sĩ Tasdemir tiếp tục.

Trong nhóm nghiên cứu của mình, cô đã giải quyết vấn đề này thông qua các phương pháp tự động, dựa trên máy tính kết hợp với sàng lọc hoạt động sinh học. Trong một nghiên cứu kéo dài một năm, người ta đã phát hiện ra rằng tảo nâu Fucus vesiculus (vết thương bàng quang) từ Kiel Fjord, ức chế vi khuẩn gây bệnh Staphylococcus aureus (MRSA) gây bệnh nhiễm trùng.

"Các chiến lược tin sinh học dựa trên thuật toán và các công cụ học máy đã cho phép chúng tôi lập bản đồ chuyển hóa khổng lồ của tảo nâu và đồng thời dự đoán các cụm phân tử chịu trách nhiệm cho hoạt động kháng sinh của chúng", Tiến sĩ Larissa Büdenbender, cựu nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại GS. Nhóm của TASdemir và là tác giả đầu tiên của một trong hai bài báo hiện được công bố trên tạp chí Marine Drugs. 


Các thuật toán được áp dụng trong nhóm nghiên cứu này cùng với các họ phân tử trong các mạng phức tạp dựa trên điểm tương tự hóa học của chúng trong các phân tích phổ khối, và cùng với các công cụ học máy silico, giúp chúng tôi xác định hóa học các hợp chất mới và đã biết trong chiết xuất. Sau bước phân đoạn hóa học nhanh đầu tiên của dịch chiết, một chương trình tin sinh học được sử dụng để dự đoán điểm hoạt động sinh học của các phân tử theo sự phong phú tương đối của chúng trong các phân số. Các hợp chất hoạt tính sinh học này được phân lập. Giáo sư TASdemir nhấn mạnh: "Cách tiếp cận khám phá cổ điển từ chiết xuất đến đặc tính các thành phần hoạt tính sinh học của tảo thường sẽ mất 3-4 năm. Những công cụ tự động này đã giúp chúng tôi đẩy nhanh việc phát hiện ra mục tiêu của kháng sinh tự nhiên mới trong vài tháng".

"Trong tự nhiên, vết rách bàng quang thường chịu áp lực mạnh từ sự hình thành và màng sinh học bởi hàng triệu vi sinh vật có trong nước biển. Do đó, các hợp chất gắn màng, như chúng tôi đã xác định trong nghiên cứu này, có tầm quan trọng sinh thái cao để tự bảo vệ tảo Các phân tử như vậy, thực hiện một chức năng quan trọng trong không gian tự nhiên, thường hiển thị các hoạt động liên quan chống lại mầm bệnh ở người. Vì bàng quang là một loại rong biển ăn được, các hoạt động này làm cho nó trở thành một ứng cử viên hấp dẫn không chỉ là nguồn thuốc, mà còn cho thực phẩm bổ sung hoặc bảo vệ thực phẩm, "giáo sư TASdemir nói. Tiếp theo, chúng tôi sẽ nghiên cứu tiềm năng ứng dụng của vết thương bàng quang trong ngành công nghiệp thực phẩm.

Nhiều loại nấm cũng sống cộng sinh trên bề mặt và bên trong rong biển. Đây cũng là những nguồn hứa hẹn cho việc phát hiện và phát triển các loại thuốc mới. Bicheng Fan, một nghiên cứu sinh của Giáo sư TASdemir, đã phân lập được hơn 120 loại nấm cộng sinh từ vết thương bàng quang và đã nghiên cứu loại nấm Pyrenochaetopsis sp. chi tiết, vì nó có hiệu quả tiêu diệt các tế bào ung thư da loại melanoma với độc tính tế bào thấp và có một kho hóa chất rất phong phú. Bicheng cũng sử dụng các phương pháp tự động hỗ trợ máy tính để cô lập các phân tử đặc biệt với một giàn giáo hóa học hiếm. Nghiên cứu cũng được công bố gần đây trên Marine Marine .

Theo giáo sư TASdemir, đây chỉ là nghiên cứu hóa học thứ hai về chi nấm hoàn toàn chưa được khám phá trước đây Pyrenochaetopsis. "Nấm, được phân lập từ bàng quang và lên men trong điều kiện phòng thí nghiệm được tối ưu hóa, là một nguồn thành phần chống ung thư tự nhiên. Chúng tôi đã tìm thấy một số sản phẩm tự nhiên mới lạ ở đây, chúng tôi đặt tên là pyrenosetin A và B, có tiềm năng cao để chống ung thư da, "nhà hóa học tiếp tục.

"Thiên nhiên là nguồn gốc của hơn một nửa trong số tất cả các loại thuốc hiện đại mà chúng ta sử dụng ngày nay. Truy cập vào bộ gen cách mạng, chất chuyển hóa, tin sinh học và công cụ học máy sẽ cho phép, theo cách chưa từng có, phát hiện mới và nhanh chóng các hợp chất biển, và hợp lý hơn và sử dụng hiệu quả cho sự phát triển thuốc tiếp theo với các đối tác công nghiệp ", Giáo sư TASdemir kết luận.


Nguồn :  Tài liệu được cung cấp bởi Trung tâm nghiên cứu đại dương Helmholtz (GEOMAR) . 

- Thuocbietduoc.com.vn cung cấp thông tin về hơn 30.000 loại thuốc theo toa, thuốc không kê đơn. - Các thông tin về thuốc trên Thuocbietduoc.com.vn cho mục đích tham khảo, tra cứu và không dành cho tư vấn y tế, chẩn đoán hoặc điều trị. - Khi dùng thuốc cần tuyệt đối tuân theo theo hướng dẫn của Bác sĩ
- Chúng tôi không chịu trách nhiệm về bất cứ hậu quả nào xảy ra do tự ý dùng thuốc dựa theo các thông tin trên Thuocbietduoc.com.vn
Thông tin Thuốc và Biệt Dược
- Giấy phép ICP số 235/GP-BC.
© Copyright Thuocbietduoc.com.vn
- Contact: VBCmedia, Jsc. - No 34, Louis Metropolis, Hanoi - Email: contact@thuocbietduoc.com.vn