Iskanje farmacevtskih učinkovin v morskih simbiozah

Portugalska raziskovalna skupina se je v nedavnem članku, objavljenem v reviji Frontiers in Microbiology, lotila iskanja novih virov učinkovin s farmakološkim delovanjem. Proizvajalke teh molekul, endofitske bakterijske vrste iz skupine aktinobakterij, so iskali v rjavih algah vrste Laminaria ochroleuca.

Farmacevtska in biotehnološka industrija stremita k iskanju novih biološko aktivnih molekul. Do sedaj so se za odličen vir izkazali mikroorganizmi iz skupine aktinobakterij. Pri slednjih so raziskovalci do dandanašnjih dni odkrili že preko 10 000 biološko aktivnih molekul, kar predstavlja približno 45 % vseh poznanih učinkovin s farmakološkim delovanjem.

Dosedanje raziskave so se osredotočale predvsem na aktinobakterije, ki jih najdemo v tleh. Ker se je število novoodkritih farmakoloških učinkovin iz talnih organizmov začelo postopoma zmanjševati, se je omenjena raziskovalna skupina odločila pobrkljati po slabše raziskanih ekosistemih, v katerih vseeno zasledimo veliko aktinobakterij. Od aktinobakterij, izvirajočih iz morja, bi tako za razliko od zemeljskih pričakovali še dodatne fiziološke prilagoditve na slanost, temperaturo in na povišan pritisk. Posledično si tako obetamo tudi odkritje novih in raznolikih učinkovin s farmakološkimi učinki.

Alga Laminaria ochroleuca je predstavnica skupine rjavih alg. Znana je po tvorbi značilnih kompleksnih struktur, imenovanih kelpovi gozdovi. To so podvodna območja, gosto porasla z rjavimi algami, ki lahko v višino zrastejo tudi več kot deset metrov. Najdemo jih v plitvih obalnih pasovih v zmerno toplem in polarnem pasu. Alga Laminaria ochroleuca poleg tega živi tudi v simbiozi z različnimi endofitskimi bakterijami, ki živijo v notranjosti njenih tkiv. Te bakterije algam zagotavljajo številne učinkovine, ki izboljšujejo odpornost alge na stresne dejavnike iz okolja. Alge pa endofitom v zameno nudijo hrano in zatočišče pred zunanjimi vplivi. Nabor endofitskih bakterij v rjavih algah je zelo raznolik, njihov biotehnološki potencial pa še relativno neraziskan.

V poskusu so raziskovalci in raziskovalke sterilizirali površino vzorčene alge in nato na različnih agarskih gojiščih, ki spodbujajo rast aktinobakterij, poskušali vzgojiti endofitske bakterije, prisotne v notranjosti vzorčene alge.

Iz vzgojenih bakterijskih kolonij so nato ekstrahirali biološke učinkovine in preverili njihovo potencialno protimikrobno in protirakavo delovanje. Iz endofitskih bakterij so izolirali 45 različnih snovi, ki so izkazale protimikroben učinek na rast bakterije Staphylococcus aureus in na rast kvasovke Candida albicans. Izolirali so tudi 28 spojin, ki so izkazovale citotoksično delovanje proti vsaj eni od tumorskih celičnih linij.

V raziskavi so tako potrdili, da predstavljajo endofitske aktinobakterije močan potencialen vir biološko aktivnih učinkovin, ki bi ga bilo koristno v prihodnosti temeljiteje preučiti.

Med rjavimi algami in njihovimi aktinobakterijami bi se v kelpovih gozdovih želela potapljati tudi Nataša.