Arachnid Gifte gegen Krebszellen

Guadalajara, Mexiko. 21. März 2019 (Ciencia MX).- Raubtiere am Boden, achtbeinig, Zangen und Stachel. Skorpione sind Spinnentiere, ebenso wie Spinnen, Zecken und Milben, und verwenden ihr Schwanzgift als Angriffs- und Verteidigungsmethode. Dieser toxische Cocktail ist reich an Substanzen mit mehreren Funktionen und enthält Proteine, mit denen das Verhalten von Tumorzellen verändert werden kann.

Im Rahmen eines 10-jährigen Projekts analysierte Demetrio Rodríguez Fajardo, Student des achten Semesters des Bachelor of Medicine des University Center of Health Sciences (CUCS) der Universität von Guadalajara (UdeG), die Reaktion von Brustkrebstumorzellen auf die Anwendung von Skorpiongifttoxinen.

“ Wir haben nach Skorpiongiften gesucht, die in Westmexiko vorhanden sind, ihre Eigenschaften kennen, die Proteine verstehen, aus denen sie bestehen, und deren Auswirkungen auf menschliche Tumorzelllinien testen, um deren Einfluss auf das Wachstum oder die Proliferation von Tumorzellen sowie auf andere Parameter zu bewerten“, sagt der Student tapatío.

Rodríguez Fajardo erklärt, dass sich diese Arbeit mit einer In-vitro-Studie an Brustkrebstumorzellen befasste, insbesondere an solchen mit Mutationen in den Genen BRCA1 und BRCA2, die an der Bekämpfung des unkontrollierten Wachstums von Zellen im Körper beteiligt sind.

Sobald die Proteine der Gifte der Skorpione von Colima (Centruroides limpidus tecomanus) und Durango (Centruroides suffusus) identifiziert waren, wurden sie auf die In-vitro-Modelle angewendet. Demetrio Rodríguez teilt mit, dass er eine Art Protein analysiert hat, das andere an Zellreparaturmechanismen beteiligte blockieren kann.

Auf diese Weise verhindert die Substanz des Giftes, dass sich die Krebszellen weiter duplizieren: „Es gibt ein Protein, das eine Proteinfamilie hemmt, die an den Mechanismen der Zellreparatur beteiligt ist.”

Alternativen zu Toxinen
Um die Auswirkungen der Giftproteine zu kennen, wandte Demetrio Rodríguez sie in In-vitro-Modellen an. Der Student erklärt, dass in dieser Forschung chromatographische Methoden verwendet wurden; durch die die Komponenten des Giftes getrennt wurden, so dass sie anschließend auf Tumorzelllinien verabreicht werden.

“Wir konzentrierten uns darauf, zu untersuchen, wie die Entwicklung dieser Tumorzellen im Laufe der Zeit im Vergleich zu einer Kontrollgruppe und einer Gruppe mit konventioneller oraler Chemotherapie reagierte, und wir untersuchten die Auswirkungen auf Parameter wie Zellwachstum und Proliferation.”

Demetrio Rodríguez weist darauf hin, dass die Gesamtzusammensetzung von Giften auch untersucht wurde, um Merkmale wie die Menge und den Anteil der enthaltenen Aninosäuren oder Proteine zu ermitteln.

Anschließend analysierten sie die Auswirkungen der Giftproteine, um festzustellen, ob sie ihre Auswirkungen auf den Zelltod mit Apoptose- oder Nekrosephänomenen verursachten, und führten Studien durch, um die zellulären Wege zu erkennen, über die einige Proteine von Interesse ihre Wirkungen ausüben könnten.

Der Student teilt mit, dass er, obwohl die Idee vor 10 Jahren geboren wurde, 2013 begann, die ersten Ergebnisse nach Experimenten zu beobachten. Demetrio Rodriguez sagt, dass diese Ergebnisse als aufstrebendes Projekt die ersten Schritte zur Konsolidierung der Forschung sind.

Ende letzten Jahres wurde dieses Projekt „Charakterisierung und Identifizierung modularer Elemente der Tumorantwort in Giften von centruroiden Arten mit Vorherrschaft in Zentral-Westmexiko in einem Brustkrebsmodell“ mit dem Jalisco State Innovation, Science and Technology Award 2018 in der Kategorie Frühe Forschung ausgezeichnet.

Stärkung des wissenschaftlichen Weges
Derzeit ist Demetrio Rodríguez 23 Jahre alt, aber er erinnert sich, dass er in der High School in einem seiner Biologieunterricht über Tiergifte sprach, und obwohl die Klasse nicht die beste war, gesteht der Schüler, diente sie dazu, Zweifel an den Auswirkungen dieser Toxine zu säen.

Der junge Forscher erzählt, dass er zu dieser Zeit diejenige verlor, die er als seine zweite Mutter ansah, ein Opfer von Brustkrebs. Beeinflusst von dem Verlust und überzeugt, etwas gegen diese Krankheit tun zu wollen, erinnerte sich Demetrio Rodriguez an die Klasse über Gifte: Wenn sie nützlich waren, um Gewebe zu zerstören, warum nicht ihre Verwendung gegen unkontrolliertes Zellwachstum untersuchen, fragte er.

Auf eigene Initiative begann dieser Tapatío nach Experten zu suchen, die über den Einsatz von Giften in der Gesundheit Bescheid wussten. Obwohl Demetrio zu dieser Zeit ein Gymnasiast war, gelang es ihm, Spezialisten von CUCS und der Nationalen Autonomen Universität von Mexiko (UNAM) zu kontaktieren, die ihn nach und nach auf die Idee brachten, Toxine zu untersuchen.

„Tiergifte, insbesondere Skorpiongifte, sind für mich sehr interessant, weil wir immer noch nicht viel über sie wissen, sie sind Arten, die aus der Silurischen Zeitung stammen, vor 400 Millionen Jahren, sie sind Tiere mit vielen Informationen beitragen“.

Obwohl diese Forschung erst am Anfang steht, sagt Demetrio Rodriguez, dass diese Art von Studien in Zukunft vertieft und verstärkt werden kann, um Experimentierprotokolle in anderen Arten von Modellen zu entwickeln und langfristig eine Behandlung zu entwickeln, die die Eigenschaften von Skorpiongift nutzt, um das Fortschreiten verschiedener Krankheiten zu stoppen.

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