Estudio revela hallazgo clave sobre el microbioma de invertebrados marinos productores de compuestos anticancerígenos
Synoicum adareanum: La ascidia antártica, Synoicum adareanum a 80′ (24 metros) vive entre las algas rojas, los briozoos y las estrellas de mar en el lecho marino. Es una especie béntica no móvil que obtiene su nutrición de los microorganismos y el carbono orgánico del agua de mar. Su microbioma alberga un conjunto de diferentes microorganismos que pueden proporcionar defensas contra la depredación y la infección en algunos casos. Se descubrió que los tejidos de este animal contenían altos niveles de un compuesto que es activo contra el melanoma, que se cree que es producido por un miembro del microbioma de la ascidia. Crédito: Bill Baker, USF
¿Podría la cura para el melanoma, el tipo de cáncer de piel más peligroso, ser un compuesto derivado de un invertebrado marino que vive en el fondo del océano? Un grupo de científicos dirigido por Alison Murray, Ph.D. del Instituto de Investigación del Desierto (DRI, por sus siglas en inglés) en Reno así lo creen, y están estudiando el microbioma de una ascidia antártica llamada Synoicum adareanum para comprender mejor las posibilidades de desarrollo de un fármaco específico para el melanoma.
Las ascidias, o «ascidias», son animales marinos primitivos con forma de saco que viven adheridos al fondo de los océanos en todo el mundo y se alimentan de plancton al filtrar el agua de mar. Se sabe que S. adareanum, que crece en pequeñas colonias en las aguas que rodean la Antártida, contiene un compuesto bioactivo llamado ‘Palmerolide A’ con propiedades antimelanoma prometedoras y los investigadores creen que el compuesto es producido por bacterias que están naturalmente asociadas con S. adareanum .
En un nuevo artículo publicado este mes en la revista Marine Drugs, Murray y colaboradores de la Universidad del Sur de Florida, el Laboratorio Nacional de Los Álamos y la Universidad de Nantes, Francia, presentan nuevos hallazgos importantes que miden niveles de palmerolida en muestras recolectadas del archipiélago de la isla Anvers de la Antártida y caracterizar la comunidad de bacterias que componen el microbioma de S. adareanum.
«Nuestro objetivo a largo plazo es descubrir cuál de las muchas bacterias dentro de este produce palmerolida, pero para hacer esto, hay mucho que debemos aprender sobre el microbioma de S. adareanum», dijo Murray. «Nuestro nuevo estudio describe muchos avances que hemos hecho hacia ese objetivo en los últimos años».
En 2008, Murray trabajó con Bill Baker, Ph.D., de la Universidad del Sur de Florida, y El investigador postdoctoral de DRI, Christian Riesenfeld, Ph.D., publicará un estudio sobre la diversidad microbiana de un individuo S. adareanum. Su nuevo estudio se basa en esta investigación al caracterizar la diversidad microbiana de 63 individuos diferentes que se recolectaron alrededor de la isla Anvers.
Los esfuerzos de cultivo llevaron al aislamiento de una nueva especie bacteriana afiliada al género Pseudovibrio, un grupo conocido por producir bioactivos compuestos: este es el primer miembro de este género adaptado al frío. Esta cepa tiene una morfología de ramificación inusual (vista en la micrografía teñida de ADN) y gránulos de almacenamiento que aparecen de color amarillo. Crédito: Eric Lundin, DRI
Sus resultados identifican lo que los investigadores llaman el ‘microbioma central’ de la especie, un conjunto común de 21 taxones bacterianos que estaban presentes en más del 80 por ciento de las muestras, y seis taxones bacterianos que estaban presentes en las 63 muestras.
«Es una ‘primicia’ clave para la ciencia antártica haber podido encontrar e identificar este microbioma central en un estudio regional bastante grande de estos organismos», dijo Murray. «Esta es información que necesitamos para llegar al siguiente paso de identificar al productor de palmerólido».
Otra ‘primicia’ para la ciencia antártica, y para el estudio de los productos naturales en la naturaleza en general, fue una comparación de los niveles de palmerolida en las 63 muestras que mostraron que el compuesto estaba presente en cada espécimen en niveles altos (miligramos por gramo de tejido de espécimen), pero los investigadores no encontraron tendencias entre sitios, muestras o bacterias del microbioma. Un análisis adicional que analizó las relaciones de coocurrencia de los taxones en el gran conjunto de datos mostró algunas de las formas en que las bacterias interactúan entre sí y con las especies hospedantes en este ecosistema marino.
«El microbioma en sí mismo tiene una composición única de otras ascidias, y parece ser bastante interesante, con mucha interacción», dijo Murray. «Nuestro estudio ha abierto las puertas para comprender la ecología de este sistema».
A partir del conjunto de bacterias que los investigadores han identificado como componentes del microbioma central de S. adareanum, a continuación esperan utilizar un enfoque de genómica para finalmente poder identificar cuáles de las bacterias están produciendo palmerolidean importante y necesario avance hacia el desarrollo de un tratamiento para el melanoma.
«Sería realmente un gran problema usar este compuesto para desarrollar un fármaco para combatir el melanoma, porque en este momento hay muy pocos medicamentos que puedan usarse para tratarlo», dijo Murray. «Si podemos identificar las bacterias que producen esta sustancia química y, con su genoma, comprender cómo cultivarla en un laboratorio, esto nos permitiría proporcionar un suministro sostenible de palmerolida que no dependería de la recolección de poblaciones silvestres de esta especie en la Antártida. .»
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Los pulmones fetales humanos albergan una firma de microbioma Más información: Alison E. Murray et al, Uncovering the Core Microbiome and Distribution of Palmerolide in Synoicum adareanum Across the Anvers Island Archipelago, Antártida, Drogas Marinas (2020). DOI: 10.3390/md18060298 Proporcionado por Desert Research Institute Cita: El estudio revela un hallazgo clave sobre el microbioma de un invertebrado marino productor de compuestos anticancerígenos (25 de junio de 2020) consultado el 31 de agosto de 2022 en https://medicalxpress.com /news/2020-06-reveals-key-microbiome-anticancer-compound-producing.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.