سلول های قارچی دریایی به صورت سه بعدی می توانند تولید ترکیبات دارویی را افزایش دهند
بیش از 9000 گونه قارچ دریایی (Phylum Porifera) در سراسر جهان وجود دارد که منبعی از محصولات طبیعی جدید هستند. آنها حاوی عوامل شیمیایی امیدوارکننده ای هستند که ممکن است در مبارزه با سرطان، COVID-19 و باکتری های استافیلوکوک مقاوم به آنتی بیوتیک مفید باشند. این مواد شیمیایی با مولکول‌هایی که در طول تاریخ تکامل حفظ شده‌اند و در فرآیندهای بیماری‌های انسانی، مانند چرخه سلولی، پاسخ‌های ایمنی و التهابی، و تنظیم کلسیم و سدیم نقش دارند، تعامل دارند.
متأسفانه، بسیاری از قارچ‌های مرتبط از نظر دارویی فقط در ردپایی از قارچ مادر یافت می‌شوند، و جمع‌آوری زیست توده قارچ وحشی کافی برای ارائه مقادیر مورد نیاز برای توسعه بالینی و تولید دارو نه از نظر اقتصادی و نه از نظر زیست‌محیطی امکان‌پذیر نیست.
محققان مؤسسه اقیانوس شناسی شعبه هاربر در دانشگاه فلوریدا، دانشگاه آتلانتیک، راه حل مناسبی ارائه کرده اند. پیش از این، آنها با ایجاد یک کشت سلولی بی مهرگان دریایی (قارچ)، با استفاده از یک محیط غذایی بهینه برای توسعه رده های سلولی قارچی و تقسیم سریع، به کشف انقلابی در بیوتکنولوژی دریایی دست زدند. قبل از این کشف، رده های سلولی بی مهرگان دریایی وجود نداشت.
اکنون، برای اولین بار، دانشمندان شعبه بندرگاه FAU با کشت موفقیت آمیز سلول های قارچ به صورت سه بعدی، این مطالعه پیشرفته را به سطح بعدی رسانده اند. سلول‌ها در کشت دوبعدی ویژگی‌های بیولوژیکی و فیزیولوژیکی متفاوتی از خود نشان می‌دهند و برهمکنش‌ها و عملکردهای آنها که نقش کلیدی در این ویژگی‌ها دارند، در کشت دو بعدی محدود هستند. روش سه بعدی جدید، نحوه عملکرد سلول های قارچی در طبیعت را بهتر نشان می دهد و به افزایش تولید زیست توده قارچی و متابولیت های زیست فعال کمک می کند.
قارچ دریایی Geodia neptuni، کشف شده در دریای کارائیب، برای این مطالعه انتخاب شد تا شواهدی برای مفهوم روش های فرهنگی سه بعدی نشان دهد. محققان سلول‌های قارچی کشت‌شده در سه بستر سه‌بعدی را ارزیابی کردند: دیسک‌های FibraCel، لایه‌های هیدروژل نازک، و ریز قطرات ژل، تا از یک یا چند روش برای افزایش تولید استفاده کنند.
نتایج منتشر شده در مجله داروهای دریایینشان داد که مواد مغذی و محصولات اسفنجی به سرعت در داخل و خارج ماتریس سه بعدی منتشر می شوند و می توان ریز قطرات ژل را در سانتریفیوژها افزایش داد. و سلول ها و / یا محصولات ترشح شده را می توان به راحتی بازیابی کرد. دانشمندان شاخه بندرگاه FAU به تحقیقات خود برای افزایش مقیاس و تولید در آزمایشگاه ادامه می دهند.
[embed]https://www.youtube.com/watch?v=x7BvJvGWjEM[/embed]
شرلی پمپونی، Ph.D.، نویسنده ارشد، استاد تحقیقات در شعبه بندرگاه FAU و مدیر اجرایی سابق National Oceanic می گوید: «کشت آزمایشگاهی سلول های قارچ یک فرصت بیولوژیکی هیجان انگیز و جایگزین برای تولید زیست توده یا متابولیت های زیست فعال است. و تعاونی موسسه تحقیقات، تحقیقات و فناوری اقیانوس اداره اتمسفر (NOAA). قارچ‌ها به دلیل سازماندهی سلولی خود می‌توانند به سلول‌هایی تجزیه شوند که پسرفت می‌کنند و تمایز پیدا می‌کنند تا یک قارچ عملکردی تشکیل دهند. علاوه بر این، کشت سلولی به ما امکان می‌دهد تا متغیرهای محیطی را دقیقاً کنترل کنیم و شرایطی را انتخاب یا بهینه کنیم که به نفع افزایش تولید زیست‌توده و/یا زیست فعال باشد. متابولیت ها."
اگرچه آبزی پروری دریایی از قارچ کامل یا "نمونه های ریزنمونه" قارچ برای تعداد محدودی از گونه ها موفقیت آمیز بوده است، ناتوانی در کنترل شرایط محیطی مانند رویدادهای آب و هوایی شدید و شکوفه های مضر جلبک ها، آبزی پروری دریایی را گزینه بیولوژیکی کمتر مطلوب می کند.
پومپونی می‌گوید: «پرورش سلول‌های قارچ دریایی چالش‌های منحصربه‌فردی را ایجاد می‌کند، مانند قارچ‌های دریایی که نیاز به شوری بالا دارند، که می‌تواند از سخت شدن مناسب هیدروژل‌هایی که در آن سلول‌ها را می‌کاریم، جلوگیری کند. علاوه بر این، بسیاری از هیدروژل‌ها به دوره‌هایی برای پخت در دماهای بالا نیاز دارند که برای سلول‌های قارچ کشنده هستند.
برای سال‌ها، دانشمندان در شعبه بندرگاه FAU در حال جمع‌آوری موجودات دریایی غیرعادی - بسیاری از آنها از زیستگاه‌های اعماق دریا هستند. بیشتر نمونه ها عمدتاً از اقیانوس اطلس و کارائیب می آیند. دیگران از گالاپاگوس، غرب اقیانوس آرام، مدیترانه، هند و اقیانوس آرام، غرب آفریقا و دریای برینگ آمده بودند.
پومپونی و تیم او یک بیوبانک از سلول‌های انجماد شده از بیش از 200 قارچ منفرد ایجاد کرده‌اند که بیش از 50 گونه، 26 خانواده، 15 راسته و دو دسته از قارچ‌های کم عمق و اعماق دریا را نشان می‌دهد. این اولین بانک زیستی بی مهرگان دریایی زنده است. این برای حمایت از تحقیقات جاری در توسعه داروهای مشتق شده از قارچ، و همچنین بازسازی زیستگاه و سایر کاربردهای بیوتکنولوژیکی استفاده می شود.
پومپونی گفت: «ما در حال انجام تحقیقات هستیم تا این روش‌های سه‌بعدی را افزایش دهیم تا سودمندی آنها برای تولید مواد شیمیایی مشتق‌شده از قارچ با کاربردهایی برای سلامت انسان افزایش یابد.»
این مطالعه توسط نویسنده اول الیزابت اوربان-گدامکه، یک تکنسین تحقیقاتی انجام شد. مگان کانکلینگ، دانشجوی دکترا و هماهنگ کننده تحقیقات آزمایشگاهی؛ پیتر جی. مک کارتی، دکتری، دانشیار مدیر آموزش و پروفسور تحقیقات؛ و پل سی ویلز، دکترا، دانشیار مدیر تحقیقات و پروفسور تحقیقات، همه در شعبه بندر FAU.
نقل قول: سلول های قارچی دریایی به صورت سه بعدی می توانند تولید ترکیبات دارویی را افزایش دهند (2022، 20 ژانویه) استخراج شده در 20 ژانویه 2022 از https://phys.org/news/2022-01-marine-sponge-cells- 3d-ramp. html
این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هرگونه معامله منصفانه به منظور تحقیق یا مطالعه خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوا فقط برای مقاصد اطلاعاتی ارائه شده است.
[ad_2]