Une récente Hélion Une étude de revue examine le rôle des endophytes fongiques dans le développement de nouveaux agents anticancéreux, particulièrement destinés au traitement du cancer du sein.
Étude: Champignons endophytes : une perspective d’avenir pour le traitement du cancer du sein et le développement de médicaments. Crédit d’image : Rattiya Thongdumhyu/Shutterstock.com
Le rôle des métabolites bioactifs endophytes dans le traitement du cancer
Dans les pays à revenu faible ou intermédiaire (PRFI), la rareté des ressources et les infrastructures limitées ont une incidence considérable sur la fourniture de traitements anticancéreux rapides et efficaces, ce qui se traduit par des taux de survie inférieurs à ceux des économies avancées. Dans les PRFI, les médicaments ciblés tels que la kinase cycline-dépendante 4 (CDK4)/6 et le traitement anti-récepteur du facteur de croissance épidermique humain 2 (HER2) sont régulièrement inaccessibles.
La chimiothérapie est une option de traitement standard pour le cancer qui est associée à plusieurs effets secondaires. Les effets secondaires à court terme de la chimiothérapie peuvent inclure l’alopécie, les douleurs musculaires, la fatigue et le dysfonctionnement neurocognitif, tandis que les effets à long terme peuvent inclure l’infertilité, les répercussions psychosociales, la ménopause précoce, les cancers secondaires et la cardiomyopathie.
Des champignons endophytes ont été synthétisés pour des médicaments tels que la vincristine, la camptothécine, le taxol et la podophyllotoxine. Ces champignons produisent également des métabolites secondaires uniques dotés de structures inédites.
Les espèces fongiques endophytes les plus fréquemment identifiées sont Fusarium, Chaetomium, Pestalotiopsis, Pénicillium, et Aspergillus. Certains groupes chimiques qui peuvent être utilisés pour classer les métabolites fongiques endophytes sont les stéroïdes, les terpénoïdes, les alcaloïdes, les quinones et autres.
Acide torréyanique, issu du champignon endophyte Microspores de Pestalotiopsis habitant Taxus taxifolia et Les cytochalasines sont deux champignons endophytes associés à des propriétés anticancéreuses. La camptothécine, obtenue à partir de champignons endophytes Entrophospora peu fréquente isolé de Nothapodytes foetidaest également un agent antinéoplasique puissant. croûtes hirsutes et Podophylle hexagonal produisent respectivement de la podophyllotoxine et des lignanes, qui ont tous deux des effets anticancéreux.
Composés fongiques endophytes utilisés pour traiter le cancer du sein
Le taxol est un médicament anticancéreux appartenant à la classe des taxanes, des diterpénoïdes polycycliques hautement fonctionnalisés. De plus, le taxol peut être obtenu à partir de plusieurs genres de champignons endophytes, notamment Alternaria, Botryodiplodia Aspergillus, et Botrytis.
Les propriétés antivirales et anticancéreuses de la podophyllotoxine, une lignane aryl tétraline, ont également été étudiées. Avec ses analogues, la podophyllotoxine peut réduire efficacement le mouvement, l’invasion et la croissance des cellules cancéreuses du sein dans les deux in vitro et vivant modèles en interagissant avec la topoisomérase II pour empêcher la réplication de l’ADN.
La camptothécine est un agent anticancéreux très efficace découvert à l’origine dans l’écorce de Camptothèque acuminée. Le champignon endophyte Entrophospora peu fréquent a également été identifiée comme une source potentielle de camptothécine. La camptothécine interagit avec la topoisomérase I, qui déroule le superenroulement de l’ADN pendant le processus de réplication.
Les alcaloïdes de la pervenche proviennent de la fusion du monomère de catharanthine et de la vindoline. À ce jour, les alcaloïdes de la pervenche se sont révélés cliniquement efficaces contre la leucémie lymphoblastique aiguë (LLA) et le néphroblastome.
La toosendanine (TSN) possède des propriétés anticancéreuses contre plusieurs types de cancer. La TSN inhibe les voies de la protéine kinase activée par les mitogènes (MEK)/kinase liée au signal extracellulaire (ERK), de la protéine kinase activée par les mitogènes (MAPK)/kinase N-terminale c-Jun (JNK) et de la phosphoinositide 3-kinase (PI3K)/protéine kinase B (AKT), toutes impliquées dans l’arrêt cellulaire et l’apoptose. Il a également été démontré que la TSN et l’isotoosendanine (ITSN) inhibent la croissance du cancer du sein triple négatif en induisant la nécrose et l’autophagie.
Défis et perspectives d’avenir
Les composés naturels dérivés de champignons endophytes peuvent surmonter les toxicités importantes associées à la radiothérapie, à la chimiothérapie et à la chirurgie. Néanmoins, le processus de culture artificielle des composés reste un défi, car les champignons endophytes peuvent avoir des besoins nutritionnels uniques, nécessiter une interaction avec d’autres micro-organismes ou avoir besoin de signaux spécifiques pour sortir de la dormance qui peuvent être dépendants de l’environnement et, par conséquent, absents dans les milieux de laboratoire standard.
Pour relever ces défis, il convient d’affiner les méthodes d’isolement actuelles et de développer de nouveaux systèmes de bio-ingénierie. L’analyse métabolomique pourrait être utilisée pour imiter les habitats naturels des champignons endophytes et identifier des formulations nutritionnelles spécifiques. Les systèmes de co-culture pourraient également faciliter l’interaction entre les micro-organismes.
Le génie génétique pourrait permettre aux chercheurs de modifier les champignons et d’améliorer leur dépendance à des signaux ou à une nutrition spécifiques. De plus, les technologies omiques pourraient être utilisées pour éclairer la formulation des milieux et identifier les protéines clés pour l’adaptation aux conditions de croissance artificielles.
D’autres défis entravent les progrès dans ce domaine, notamment le faible rendement, la compréhension limitée des interactions biochimiques complexes et les difficultés d’expansion de la production. Les efforts en cours pour atténuer ces défis comprennent l’utilisation de l’automatisation, l’amélioration de la conception des bioréacteurs et la personnalisation des souches fongiques pour maximiser le rendement. La collaboration entre le gouvernement, l’industrie et le monde universitaire peut également faire progresser les efforts visant à transformer les métabolites endophytes en molécules thérapeutiques viables.
Il faudrait créer des banques de données régionales et internationales pour stocker les cultures endophytes, préserver les cultures d’espèces ou de plantes menacées et étendre leur mise à disposition à la communauté scientifique au sens large pour des recherches ultérieures. Il faudrait également tenir à jour une base de données sur les composés bioactifs, car cet outil pourrait soutenir l’identification de nouveaux composés et élucider leur mécanisme d’action.
2024-07-10 07:53:00
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