Een type in de bodem levende bacterie produceert moleculen die de dood in melanoomcellen induceren, onderzoek aan de Oregon State University blijkt.

Het molecuul is een secundaire metaboliet, ook wel een natuurproduct genoemd, van Streptomyces bottropensis , en de eigenschappen ervan zijn belangrijk omdat er niet veel therapieën zijn die melanoom effectief behandelen, de gevaarlijkste vorm van huidkanker.

Alleen al in de VS, meer dan 80, 000 nieuwe melanoomgevallen worden elk jaar gediagnosticeerd en ongeveer 9, 000 melanoompatiënten overlijden. Mannen hebben meer kans dan vrouwen om melanoom te ontwikkelen; het sterftecijfer varieert per ras en etniciteit en is het hoogst onder blanke mensen.

Sandra Loesgen, assistent-professor scheikunde en Terence Bradshaw, een geleerde in OSU's College of Science, postdoctoraal onderzoeker Birte Plitzko en afgestudeerde student Elizabeth Kaweesa ontdekten dat het natuurlijke product, mensacarcin, gaat achter de mitochondriën van melanoomcellen aan - het deel van een cel dat de meeste energie creëert die nodig is voor het leven.

Mitochondriën zijn ook belangrijk bij het signaleren van celdood, en ze zijn naar voren gekomen als een potentieel doelwit voor therapie omdat mitochondriën van kankercellen structureel en functioneel verschillen van mitochondriën van niet-kankercellen.

"Mensacarcin heeft een krachtige antikankeractiviteit, met selectiviteit tegen melanoomcellen, "Zei Loesgen. "Het vertoont krachtige anti-proliferatieve effecten in alle geteste kankercellijnen in het cellijnpanel van het U.S. Cancer Institute. maar remming van celgroei gaat gepaard met snelle progressie naar celdood in slechts een klein aantal cellijnen, zoals melanoomcellen."

Om te zien wat mensacarcin op subcellulair niveau met melanoom deed, Loesgen en haar team hebben een fluorescerende mensacarcin-sonde gesynthetiseerd.

"De sonde was binnen 20 minuten na behandeling gelokaliseerd in mitochondriën, " zei ze. "De lokalisatie samen met de ongewone metabole effecten van mensacarcin in melanoomcellen leveren bewijs dat mensacarcin mitochondria target."

Live-cel bio-energetische fluxanalyse toonde snel een verstoorde energieproductie van mensacarcin en mitochondriale functie.

"Het unieke werkingsmechanisme suggereert dat het een nuttige sonde kan zijn voor het onderzoeken van het energiemetabolisme, " voegde ze eraan toe. "Daaropvolgende experimenten onthulden dat mensacarcin snel mitochondriale routes verandert, resulterend in mitochondriale disfunctie."

De disfunctie activeert paden naar apoptose - geprogrammeerde celdood.

"Flowcytometrie identificeerde een grote populatie van apoptotische melanoomcellen, en eencellige elektroforese gaven aan dat mensacarcine genetische instabiliteit veroorzaakt, een kenmerk van vroege apoptose, " zei Loesgen. "Het unieke werkingsmechanisme van Mensacarcin geeft aan dat het een veelbelovende aanzet kan zijn voor de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen tegen kanker."

Bevindingen werden onlangs gepubliceerd in de Tijdschrift voor biologische chemie .

Mensacarcin is een sterk geoxideerd en stereogeen complex molecuul dat in grote hoeveelheden kan worden verkregen uit het producerende organisme.

Ontdekkingen van natuurlijke producten hebben bijgedragen aan veel nieuwe medicijnleads. Loesgen wijst op een recente analyse van nieuwe medicijnen die tussen 1981 en 2014 zijn goedgekeurd door de Amerikaanse Food and Drug Administration, waaruit bleek dat ongeveer de helft van alle kleine-molecuul-geneesmiddelen gebaseerd was op natuurlijke producten of hun derivaten.