Batu Karang Laut Ditemui Sebagai Sumber Sebatian “Anti-Kanser” Sukar

Penyelidik membuktikan bahawa batu karang laut adalah sumber eleutherobin, bahan kimia dengan ciri anti-kanser.

Penyelidik mendapati bahawa batu karang laut adalah sumber sebatian “anti-kanser” yang dicari

Dasar lautan penuh dengan misteri, tetapi saintis baru saja menemui salah satu rahsianya yang paling disimpan. Selama 25 tahun yang lalu, penyelidik telah mencari sumber bahan kimia semula jadi yang telah menunjukkan janji dalam kajian awal untuk merawat kanser. Kini, penyelidik di Universiti Utah Laporan kesihatan bahawa karang lembut yang mudah ditemui—karang fleksibel yang menyerupai tumbuhan bawah air—menjadikan sebatian sukar difahami.

Eric Schmidt

Eric W. Schmidt, Ph.D., Profesor, Kimia Perubatan, Universiti Utah. Kredit: Kristan Jacobsen untuk Kesihatan Universiti Utah

Selepas menentukan sumbernya, para penyelidik terus menemui haiwan itu DNA kod untuk mensintesis bahan kimia. Mereka dapat menjalankan peringkat awal mencipta semula bahan kimia karang lembut di makmal dengan mengikut arahan tersebut.

“Ini adalah kali pertama kami dapat melakukan ini dengan mana-mana petunjuk dadah di Bumi,” kata Eric Schmidt, Ph.D., profesor kimia perubatan di Universiti Kesihatan Utah. Beliau mengetuai kajian itu bersama Paul Scesa, Ph.D., saintis pasca doktoral dan pengarang pertama, dan Zhenjian Lin, Ph.D., penolong profesor penyelidikan.

Kejayaan ini membuka pintu untuk menghasilkan kompaun dalam kuantiti yang cukup besar untuk ujian yang ketat, yang suatu hari nanti boleh menghasilkan alat melawan kanser yang baharu.

Kumpulan penyelidikan kedua yang diketuai oleh Bradley Moore, Ph.D., dari Scripps Institution of Oceanography di University of California San Diego, secara bebas menunjukkan bahawa karang membuat molekul yang berkaitan. Kedua-dua kajian baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal Biologi Kimia Alam.

Dunia Kemungkinan

Batu karang lembut mengandungi beribu-ribu sebatian seperti ubat yang boleh digunakan sebagai ubat anti-radang, antibiotik dan ubat lain. Walau bagaimanapun, memperoleh cukup sebatian ini telah menjadi halangan besar untuk mengubahnya menjadi ubat yang berguna secara klinikal. Menurut Schmidt, sebatian lain ini kini boleh diakses menggunakan kaedah baharu ini.

Karang Laut Lembut

Batu karang lembut dianggap menghasilkan beribu-ribu sebatian seperti ubat yang boleh berfungsi sebagai agen anti-radang, antibiotik, terapeutik anti-kanser dan petunjuk ubat lain. Kredit: Bailey Miller.

Karang bukan satu-satunya haiwan yang mempunyai potensi terapeutik. Alam semula jadi merangkak dengan ular, labah-labah, dan haiwan lain yang diketahui membawa bahan kimia dengan sifat penyembuhan. Namun sebatian daripada karang lembut menawarkan kelebihan yang berbeza untuk pembangunan dadah, kata Schmidt.

Tidak seperti bahan kimia berbisa yang disuntik ke dalam mangsa, karang menggunakan bahan kimia mereka untuk menangkis pemangsa yang cuba memakannya. Oleh kerana ia dibuat untuk dimakan, bahan kimia karang lembut mudah dihadam. Begitu juga, ubat-ubatan yang diperoleh daripada jenis sebatian ini sepatutnya boleh diberikan sebagai pil dengan segelas air, dan bukannya diambil melalui suntikan atau cara lain yang lebih invasif. “Sebatian ini lebih sukar dicari tetapi ia lebih mudah dibuat di makmal dan lebih mudah diambil sebagai ubat,” kata Schmidt.

Kemungkinan-kemungkinan ini tidak dapat dicapai selama beberapa dekad. Untuk sampai ke tahap ini memerlukan pengetahuan yang betul dan sedikit nasib.

Memburu Sumber

Scesa menemui kompaun yang telah lama dicari dalam spesies biasa karang lembut yang tinggal di luar pantai Florida—hanya satu batu dari apartmen abangnya. Pada tahun 1990-an, saintis marin melaporkan bahawa karang yang jarang ditemui berhampiran Australia membawa bahan kimia, eleutherobin, dengan sifat anti-kanser. Bahan kimia itu mengganggu sitoskeleton, perancah utama dalam sel, dan karang lembut menggunakannya sebagai pertahanan terhadap pemangsa. Tetapi kajian makmal menunjukkan bahawa sebatian itu juga merupakan perencat kuat pertumbuhan sel kanser.

Dalam beberapa dekad selepas itu, saintis mencari tetapi tidak menemui bahan kimia dongeng “holy grail” dalam kuantiti yang diperlukan untuk pembangunan ubat dan tidak dapat menyelesaikan masalah itu tanpa memahami cara bahan kimia itu dibuat. Dogma mengatakan bahawa, sama dengan jenis hidupan laut yang lain, bahan kimia itu disintesis oleh organisma simbiotik yang hidup di dalam haiwan.

“Ia tidak masuk akal,” kata Scesa. “Kami tahu bahawa karang mesti membuat eleutherobin.” Lagipun, dia dan Schmidt beralasan, sesetengah spesies karang lembut tidak mempunyai organisma simbiotik namun badan mereka mengandungi kelas bahan kimia yang sama.

Paul Scesa Menyelam Karang Laut

Paul Scesa, Ph.D., menyelam untuk karang lembut di luar pantai Florida. Dia mengkaji potensi bahan kimia karang lembut sebagai petunjuk dadah. Kredit: Paul Scesa

Menyelesaikan misteri itu seolah-olah satu kerja yang dibuat untuk Scesa. Sebagai seorang budak lelaki yang membesar di Florida, lautan adalah taman permainannya, dan dia menghabiskan berjam-jam untuk menerokai kedalaman dan hidupan liarnya. Di sekolah siswazah, beliau mengembangkan kecenderungan untuk kimia organik dan menggabungkan dua minat untuk lebih memahami kepelbagaian kimia laut.

Kemudian, beliau menyertai makmal saintis produk semula jadi Schmidt dengan misi untuk menjejaki sumber utama dadah. Scesa mengesyaki spesies karang yang dikenalinya mungkin mempunyai jawapan dan membawa sampel hidup kecil dari Florida ke Utah, dan pemburuan sebenar bermula.

Menyahkod Resipi

Langkah seterusnya adalah untuk mengetahui sama ada kod genetik karang membawa arahan untuk membuat kompaun. Kemajuan dalam teknologi DNA baru-baru ini memungkinkan untuk menyatukan kod mana-mana spesies dengan cepat. Kesukarannya ialah para saintis tidak tahu bagaimana rupa arahan untuk membuat bahan kimia itu. Bayangkan mencari buku masakan untuk resipi tertentu, cuma anda tidak tahu maksud mana-mana perkataan di dalam buku itu.

Eric Schmidt dan Paul Scesa

Eric Schmidt, Ph.D., dan Paul Scesa, Ph.D., bekerja melalui langkah-langkah untuk membuat sebatian anti-kanser yang berpotensi, eleutherobin. Kredit: Kristan Jacobsen untuk Kesihatan Universiti Utah

“Ia seperti pergi ke dalam kegelapan dan mencari jawapan di mana anda tidak tahu soalannya,” kata Schmidt.

Mereka menangani masalah itu dengan mencari kawasan DNA karang yang menyerupai arahan genetik untuk jenis sebatian yang serupa daripada spesies lain. Selepas memprogramkan bakteria yang ditanam di makmal untuk mengikut arahan DNA karang khusus untuk karang lembut, mikroorganisma dapat meniru langkah pertama untuk menjadikan potensi kanser terapeutik.

Ini membuktikan bahawa karang lembut adalah sumber eleutherobin. Ia juga menunjukkan bahawa adalah mungkin untuk mengeluarkan kompaun di makmal. Kerja mereka kini memberi tumpuan kepada mengisi langkah-langkah yang hilang dalam resipi kompaun dan menentukan cara terbaik untuk menghasilkan sejumlah besar ubat yang berpotensi.

Karang Laut Bioreaktor

Paul Scesa menggunakan bioreaktor untuk menghasilkan sejumlah besar bahan kimia yang terdapat dalam jumlah kecil di alam semula jadi. Kredit: Kristan Jacobsen untuk Kesihatan Universiti Utah

“Harapan saya adalah untuk menyerahkannya kepada doktor suatu hari nanti,” kata Scesa. “Saya menganggapnya sebagai pergi dari dasar lautan ke bangku ke tepi katil.”

Penyelidikan ini disokong oleh Institut Kesihatan Nasional dan Yayasan ALSAM.

Rujukan: “Kluster gen biosintetik terpene defensif purba dalam karang lembut” oleh Paul D. Scesa, Zhenjian Lin dan Eric W. Schmidt, 23 Mei 2022, Biologi Kimia Alam.
DOI: 10.1038/s41589-022-01027-1

We would like to give thanks to the author of this short article for this incredible web content

Batu Karang Laut Ditemui Sebagai Sumber Sebatian “Anti-Kanser” Sukar


Check out our social media profiles as well as other pages that are related to them.https://paw6.info/related-pages/