Synoicum adareanum viser nye muligheter for utvikling av melanomspesifikt legemiddel

Kan kuren for melanom - den farligste typen hudkreft - være en forbindelse som stammer fra et marine virvelløse dyr som lever på bunnen av havet?

En gruppe forskere ledet av Alison Murray, Ph.D. fra Desert Research Institute (DRI) i Reno tror det, og ser på mikrobiomet til en antarktisk ascidian kalt Synoicum adareanum for bedre å forstå mulighetene for utvikling av et melanomspesifikt legemiddel.

Ascidians, eller "sjøsprut", er primitive, sac-lignende sjødyr som lever festet til havbunn rundt om i verden, og lever av plankton ved å filtrere sjøvann.

S. adareanum, som vokser i små kolonier i vannet rundt Antarktis, er kjent for å inneholde en bioaktiv forbindelse som kalles "Palmerolide A" med lovende anti -melanomegenskaper - og forskere mener at forbindelsen produseres av bakterier som naturlig er assosiert med S. adareanum.

I et nytt papir publisert denne måneden i tidsskriftet Marine Drugs, Murray og samarbeidspartnere fra University of South Florida, Los Alamos nasjonale laboratorium, og Université de Nantes, Frankrike, presentere viktige nye funn som måler palmerolidnivåer på tvers av prøver som er hentet fra Antarktis Anvers Island Archipelago og som karakteriserer samfunnet av bakterier som utgjør mikrobiomet til S. adareanum.

Vårt langsiktige mål er å finne ut hvilken av de mange bakteriene i denne arten som produserer palmerolid, men for å gjøre dette, det er mye vi trenger å lære om mikrobiomet til S. adareanum. Vår nye studie beskriver mange fremskritt vi har gjort mot dette målet de siste årene. "

Alison Murray, PhD., Desert Research Institute

I 2008, Murray jobbet med Bill Baker, Ph.D., ved University of South Florida, og DRI postdoktor Christian Riesenfeld, Ph.D., å publisere en studie om det mikrobielle mangfoldet til en individuell S. adareanum.

Deres nye studie bygger på denne forskningen ved å karakterisere det mikrobielle mangfoldet til 63 forskjellige individer som ble samlet fra rundt Anvers Island.

Resultatene deres identifiserer det forskerne kaller "kjernemikrobiomet" av arten - en felles pakke med 21 bakterietaxaer som var til stede i mer enn 80 prosent av prøvene, og seks bakterietaxaer som var tilstede i alle 63 prøver.

"Det er en nøkkel" først "for antarktisk vitenskap å ha vært i stand til å finne og identifisere dette kjernemikrobiomet i en ganske stor regional studie av disse organismer, "Murray sa." Dette er informasjon vi trenger for å komme til neste trinn for å identifisere produsenten av palmerolid. "

Nok en "første" for antarktisk vitenskap, og for studier av naturlige produkter i naturen generelt, var en sammenligning av palmerolidnivåer på tvers av alle 63 prøver som viste at forbindelsen var tilstede i hver prøve ved høye (milligram per gram prøvevev) nivåer, men forskerne fant ingen trender mellom nettstedene, prøver, eller mikrobiombakterier.

Ytterligere analyse som ser på sammenhengen mellom taxaene på tvers av det store datasettet viste noen av måtene som bakterier interagerer med hverandre og med vertsartene i dette marine økosystemet.

"Mikrobiomet i seg selv er unikt i sammensetning fra andre ascidianer, og virker ganske interessant, med mye interaksjon, "Murray sa." Vår studie har åpnet dørene for å forstå økologien til dette systemet. "

Fra sammensetningen av bakterier som forskerne har identifisert som utgjør kjernemikrobiomet til S. adareanum, de håper deretter å bruke en genomisk tilnærming for endelig å kunne identifisere hvilke av bakteriene som produserer palmerolid - et viktig og nødvendig fremskritt i utviklingen av en melanombehandling.

"Det ville være en veldig stor avtale å bruke denne forbindelsen til å utvikle et legemiddel for å bekjempe melanom, fordi det er så få medisiner for øyeblikket som kan brukes til å behandle det, "Sa Murray.

"Hvis vi kan identifisere bakteriene som produserer denne kjemikalien, og med sitt genom forstår hvordan man dyrker det i et laboratorium, dette ville gjøre oss i stand til å tilby en bærekraftig tilførsel av palmerolid som ikke ville stole på å høste ville populasjoner av denne arten i Antarktis. "

• Psykologiske faktorer betyr mer enn fysisk ytelse for marin trening
• Irritabel tarmsykdom øker risikoen for demens