Протипухлинна активність і деякі аспекти біотехнології мікробних протиракових метаболітів

Abstract

Хіміотерапія є найбільш ефективним методом лікування різних типів пухлин. Проте стійкість ракових клітин до різних сполук, а також побічні ефекти ліків створюють ряд перешкод для успішного застосування хіміотерапії. Крім того, завдяки більш поглибленим дослідженням механізму протипухлинної дії та збільшенням попиту на протипухлинні препарати, пошук нових і ефективних антиракових сполук є актуальним. Серед хіміотерапевтичних засобів велику частку складають сполуки, які отримують за допомогою мікроорганізмів — міцеліальних грибів і бактерій. На сьогодні продовжуються дослідження з виділення та ідентифікації нових штамів мікроорганізмів, які здатні синтезувати протипухлинні сполуки різної природи. В огляді наведено інформацію за останні п’ять років щодо досліджень протиракових властивостей нових і відомих сполук мікробного походження. З таких джерел, як ґрунт, рослини, водорості, моря та океани виділені штами мікроорганізмів, в яких виявлено здатність до синтезу нових сполук з протипухлинними властивостями. Зокрема, міцеліальні гриби продукують похідні бутеноліду, пенохалазин І, хетокохін G, асперпірон А, фомакетид А, трихоміцин, пеніхінон А, броказин G, кладоспорол Н, фенохалазин В, стахібохартин G тощо. Показано їхні протипухлинні властивості in vitro на різних моделях пухлин — раку підшлункової залози, яєчників, легень, молочної залози, печінки, шийки матки, моноцитарного лейкозу, лейкемії, остеосаркоми. Серед бактерій виділено та ідентифіковано штами, які синтезують похідні олівоміцину А, цикло(З-пролін-В-валін), цинкофорин В, латероспорулін 10. Ці сполуки виявились ефективними протираковими субстанціями. В літературі останніх п’яти років мало повідомлень про можливість використання дріжджів для синтезу протипухлинних сполук. У більшості проаналізованих статей автори виділяють, очищають та ідентифікують нові сполуки, які володіють протипухлинними властивостями. Проте дослідники не визначають, у якій концентрації синтезується біологічно активний метаболіт під час культивування та не проводять оптимізацію процесу біосинтезу. Chemotherapy is the most effective treatment for different types of tumors. However, the cancer cells resistance to various compounds, as well as adverse chug reactions create a number of obstacles to the successful use of chemotherapy. In addition, due to more in-depth studies of the antitumor action mechanism and increasing demand for antitumor medicines, the search for new and effective anticancer compounds is relevant. Among the chemotherapeutic agents, a large part are compounds that are obtained with the help of microorganisms — filamentous fungi and bacteria. The researches of the isolation and identification of new strains of microorganisms that are able to synthesize antitumor compounds of various natures, continue nowadays. The review provides information for the last five years’ studies of the anticancer properties of new and well-known compounds of microbial origin. From such sources as soil, plants, algae, seas and oceans, strains of microorganisms have been isolated, in which the ability to synthesize new compounds with antitumor properties has been revealed. In particular, the filamentous fungi produce derivatives of butenolide, penochalasin I, chaetocochins G, asper- pyrone A, phomaketide A, trichomicin, peniquinone A, bro- cazine G, cladosporol H, phenochalasin B, stachybochartin G and others. Their antitumor properties are shown in vitro on different models of tumors — cancer of the pancreatic, ovaries, lungs, breast, liver, cervix, monocytic leukemia, osteosarcoma. Among the bacteria there were isolated and identified strains that synthesize derivatives of olivomycin A, cyclo (S- Pro-S-Val), zincophorin B, laterosporulin 10. These compounds have been shown to be effective anticancer substances. There are few reports in the literature sources for the last five years about the possibility of using yeast for the synthesis of antitumor compounds. In most of the investigated articles, the authors isolate, purify and identify new compounds that have antitumor properties. However, researchers do not determine at what concentration the biologically active metabolite is synthesized during cultivation and do not optimize the biosynthesis process.