Bitki Artemisia annua veya Sweet Annie’dir ve tıbbi bileşikler içerir. UTSA araştırmacıları, bu bileşiklerden biri olan Arteannuin B’nin kanser hücrelerindeki ve SARS-CoV-2 virüsünün neden olduğu hastalık olan COVID’deki biyoaktif özelliklerini anlamak için bitki üzerinde çalışıyor. Kredi: San Antonio’daki Texas Üniversitesi
Sweet Annie bitkisinin tıbbi bileşiklerini inceleyen araştırmacılar, potansiyel kanser ve COVID-19 tedavilerine yönelik mekanizmaları ortaya çıkardı.
{6 }Valerie Sponsel’in Teksas Üniversitesi, San Antonio’daki (UTSA) biyoloji laboratuvarındaki iki sıra pişmiş toprak kapta düzgün bir şekilde duran uzun kokulu bitkilerden canlı yeşil yapraklar filizleniyor. Onun hemen üstündeki bir katta, şifalı bileşikler için bitkinin yapraklarını çıkaran Francis Yoshimoto’nun kimya laboratuvarı var. Yakında araştırmacılar, çıkarılan bileşikleri kanser hücreleri üzerinde test edecek olan UTSA araştırmacısı Annie Lin ile bir araya gelecek.
Bitki Artemisia annua veya Sweet Annie’dir ve tıbbi bileşikler içerir. UTSA araştırmacıları, bu bileşiklerden biri olan Arteannuin B’nin kanser hücrelerindeki ve SARS-CoV-2 virüsünün neden olduğu hastalık olan COVID’deki biyoaktif özelliklerini anlamak için bitki üzerinde çalışıyor.
Tarihsel Önemi ve Tıbbi Kullanımı
“Reçeteli ilaçların yaklaşık %50’si doğal ürünlerden elde ediliyor. Bitkiler, mantarlar veya bakteriler tarafından yapılırlar. Bu ilaçların yarısı bitki kökenlidir. Dünyada var olan tüm ilaçları düşündüğünüzde bu şaşırtıcı” dedi Sponsel. “Farklı bitkiler farklı tıbbi bileşikler üretir. Kanser söz konusu olduğunda, her zaman var olan ancak ancak son yarım yüzyılda keşfedilen çeşitli bileşik türleri vardır. Hiçbir zaman tüm kanserleri tedavi eden tek bir bileşik olmayacak; bu nedenle araştırmalar devam ediyor.”
Tatlı Annie, geleneksel Çin tıbbında 2.000 yılı aşkın bir süredir kullanılmaktadır. Bitki, sıtma tedavisinde kullanılan endoperoksit içeren artemisinin üretiyor. Yaprak özleri, kanser ve COVID-19 dahil olmak üzere çeşitli diğer hastalıkları tedavi etmek için kullanılmıştır. Sweet Annie ile zenginleştirilmiş kahve, kanserle ilgili mevcut bir klinik araştırmanın odak noktasıdır; çayın içine eklenen bitki özü ise Afrika’da potansiyel olarak COVID ile mücadele etmek için kullanılmıştır.
Mekanizmayı Anlamak
Yine de, Yakın zamana kadar araştırmacılar bitkinin bileşiklerinin tam olarak nasıl çalıştığını net bir şekilde anlayamamışlardı. Sponsel, Yoshimoto ve Lin, biyokimya, kimya ve biyoloji alanlarındaki disiplinlerarası çalışmaları aracılığıyla bu moleküllerden birinin mekanizmasını ortaya koyan ilk kişiler oldular.
“Etki mekanizmasını incelemenin ilk aşamalarındayız. UTSA Bütünleştirici Biyoloji Bölümü ve Sinir Bilimleri, Gelişimsel ve Rejeneratif Biyoloji Bölümü’nde doçent olan Lin, “Sweet Annie’nin tıbbi bileşiklerinin en iyi şekilde nasıl uygulanacağına ve tedaviyi nasıl hedefleyeceğine karar vermek için” dedi. “Daha spesifik olabiliriz. Tümörleri doğrudan hedef almak için konsantrasyonu düşürebiliriz. Şu anda bileşiğin özellikle tedaviye ihtiyaç duyan alanları hedef alacak çeşitli konsantrasyonlara nasıl kapsülleneceğine bakıyoruz.”
Araştırma, profesör ve direktör Mitchel S. Berger ile ortak bir çalışmayla gerçekleştirildi. California Üniversitesi San Francisco (UCSF) Beyin Tümörü Merkezi’nden bir araştırma ve yakın zamanda Journal of Natural Products’ta yayınlandı. Berger, birincil glioblastoma hücrelerine yönelik kaynakları UCSF Beyin Tümörü Doku Bankası’ndan sağladı.
Ekstraksiyon ve Analiz
“Bileşik çıkarmak için çözücü olarak metanol kullandık ve bu fikir aklıma geldi. UTSA’nın kimya alanında yardımcı doçenti olan Yoshimoto, biyolojik sistemlerde işlerin böyle yürüdüğünü açıkladı.
Yoshimoto’nun laboratuvarında doktora öğrencisi olan Kaitlyn Varela, Sweet Annie yaprağı özlerini NMR spektroskopisi kullanarak parçalara ayırdı ve karakterize etti. ve sıvı kromatografi-kütle spektrometrisi.
Araştırmacılar, fraksiyonları, beyin tümörünün kötü huylu bir formu olan glioblastoma (GBM) hücrelerine karşı sitotoksik aktivite (bir maddenin hücreler için ne kadar toksik olduğu) açısından test etti. Daha sonra, ayrı ayrı bileşenlerini kanser hücrelerine karşı tek tek tanımlamak ve test etmek için fraksiyonları saflaştırdılar. Süreç boyunca arteannuin B, GBM kanser hücrelerine karşı tutarlı bir şekilde sitotoksik aktivite gösterdi. Kanser hücrelerinde aşırı eksprese edilen sistein proteazları (protein parçalayan enzimler) inhibe edebileceğine inanıyorlar.
“Daha sonra arteannuin B’yi kimyasal olarak indirgeyerek türettik ve Dr. Lin, arteannuin B’nin indirgenmiş formunun aynı konsantrasyonda GBM’ye karşı aktif değildir. Bu sonuç bize arteannuin B’nin nasıl biyoaktif özelliklere sahip olduğunu gösterdi” dedi Yoshimoto. “Sonuçlarımızı genişletmek için Kaitlyn, arteannuin B’nin SARS-CoV-2 ana proteaz ve kaspaz-8’in aktivitesini engellediğini gösterdi. Her iki enzim de sistein proteazdır.”
Sonuç ve Geleceğe Yönelik Sonuçlar
Yoshimoto şunu ekledi: “Birine akıllı bir şekilde ilaç verebilmek için bunun nasıl çalıştığını bilmek istiyoruz. Hepimizin vücutları farklıdır. Örneğin kanser belirli genleri aşırı ifade eder ve hangi genin ifade edildiğini biliyorsanız onu hedefleyebilir ve protein ürününün aktivitesini bir ilaçla engelleyebilirsiniz.
“Belirli bir örnek tamoksifendir, o da Vücuttaki önemli bir enzim olan sitokrom P450 2D6 tarafından aktif formu olan endoksifene metabolize edilen bir ön ilaç. Endoksifen, östrojene bağımlı bazı meme kanserlerinin aşırı eksprese ettiği ve büyümesi gereken östrojen reseptörünün aktivitesini bloke eder. Bununla birlikte, bazı kişilerde P450 2D6’nın daha az aktif formları vardır, dolayısıyla tamoksifen östrojene bağımlı kanserlerin tedavisinde etkili olmayacaktır.
“İlaçların çalışma mekanizmasını anlayabilmek gerçekten çok güçlü çünkü ilacın daha etkili bir şekilde verilmesi gerekiyor.”
Referans: “Sistein Proteazlarının Thiol-Michael İlavesi Yoluyla İnhibisyonu, Anti-SARS-CoV-2’yi ve Arteannuin B’nin Biyoaktif Özelliklerini Açıklıyor” Yazan: Kaitlyn Varela, Hadi D. Arman , Mitchel S. Berger, Valerie M. Sponsel, Chin-Hsing Annie Lin ve Francis K. Yoshimoto, 17 Temmuz 2023, Journal of Natural Products.
DOI: 10.1021/acs.jnatprod.2c01146{ 4}