Ganggang laut dari Kiel Fjord ditemukan sebagai obat melawan infeksi dan kanker kulit – ScienceDaily

Ganggang laut dari Kiel Fjord ditemukan sebagai obat melawan infeksi dan kanker kulit – ScienceDaily


Penyembuhan dengan bantuan organisme laut bukanlah utopia. Sudah 12 obat penyelamat hidup, misalnya melawan kanker, telah dikembangkan dari organisme laut dan mikrobiota simbiotiknya. Potensi mereka yang tinggi untuk pengembangan obat terhambat oleh proses penemuan yang panjang dan mahal. Kelompok penelitian Unit Penelitian Kimia Produk Alami Laut di GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel, didukung oleh pendekatan otomatis berbantuan komputer, kini telah berhasil menemukan molekul laut sebagai solusi potensial melawan infeksi dan kanker kulit pada alga dan simbion jamurnya yang berasal dari Kiel Fjord.

Proses pencarian bahan aktif laut dimulai dengan ekstraksi makro dan mikroorganisme laut, diikuti dengan pemurnian dan karakterisasi unsur kimia baru dan bioaktifnya, yang dimaksudkan untuk digunakan dalam pengembangan terapi baru. “Salah satu jebakan terbesar dalam penelitian obat adalah isolasi molekul alami yang telah dijelaskan, menggunakan proses isolasi yang dipandu bioaktivitas ‘klasik’,” jelas Prof. Dr. Deniz Tasdemir, kepala Unit Penelitian Kimia Produk Alam Laut di GEOMAR dan GEOMAR Pusat Bioteknologi Kelautan. “Pendekatan ini rumit dan seringkali rawan gagal,” lanjut Dr. Tasdemir.

Dalam kelompok penelitiannya, dia mengatasi masalah ini melalui pendekatan otomatis berbasis komputer yang dikombinasikan dengan penapisan bioaktivitas. Dalam studi satu tahun, ditemukan bahwa alga coklat Fucus vesiculosus (kandung kemih wrack) dari Kiel Fjord, menghambat bakteri patogen Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), yang menyebabkan infeksi di rumah sakit.

“Strategi bioinformatika berbasis algoritme dan alat pembelajaran mesin telah memungkinkan kami untuk memetakan metabolom besar alga coklat dan pada saat yang sama memprediksi gugus molekuler yang bertanggung jawab atas aktivitas antibiotik mereka,” kata Dr. Larissa Büdenbender, mantan rekan postdoctoral di Prof. Kelompok Tasdemir dan penulis pertama salah satu dari dua artikel yang sekarang diterbitkan di jurnal Obat Laut. Algoritme yang diterapkan dalam studi ini mengelompokkan keluarga molekul dalam jaringan kompleks berdasarkan skor kemiripan kimianya dalam analisis spektrometri massa, dan bersama dengan alat pembelajaran mesin in silico, membantu kami mengidentifikasi secara kimiawi senyawa yang diketahui dan baru yang sudah ada dalam ekstrak. Setelah langkah fraksionasi kimiawi cepat pertama dari ekstrak, program bioinformatis digunakan untuk memprediksi skor bioaktivitas molekul sesuai dengan kelimpahan relatifnya dalam fraksi. Senyawa bioaktif ini diisolasi. “Pendekatan penemuan klasik dari ekstraksi hingga karakterisasi bahan bioaktif alga biasanya membutuhkan waktu 3-4 tahun. Alat otomatis ini membantu kami mempercepat penemuan target antibiotik alami baru hingga beberapa bulan,” tegas Prof. Tasdemir.

“Di alam, bangkai kandung kemih sering kali berada di bawah tekanan kuat dari pengotoran dan pembentukan biofilm oleh jutaan mikroorganisme yang ditemukan di air laut. Oleh karena itu, senyawa yang terikat membran, seperti yang kami identifikasi dalam penelitian ini, memiliki kepentingan ekologis yang tinggi untuk perlindungan diri alga. Molekul semacam itu, yang menjalankan fungsi kritis dalam ruang alam, sering kali menampilkan aktivitas terkait melawan patogen manusia. Karena bladder wrack adalah rumput laut yang dapat dimakan, aktivitas tersebut menjadikannya kandidat yang menarik tidak hanya sebagai sumber obat, tetapi juga untuk suplemen makanan atau perlindungan pangan, “kata Prof. Tasdemir. Selanjutnya, kami akan menyelidiki potensi penerapan bladder wrack dalam industri makanan.

Banyak jamur juga hidup bersimbiosis di permukaan dan di dalam rumput laut. Ini juga merupakan sumber yang menjanjikan untuk penemuan dan pengembangan obat baru. Bicheng Fan, seorang mahasiswa PhD Profesor Tasdemir, telah mengisolasi lebih dari 120 jamur simbiosis dari kandung kemih dan telah mempelajari jamur Pyrenochaetopsis sp. secara rinci, karena secara efisien membunuh sel kanker kulit jenis melanoma dengan sitotoksisitas rendah dan memiliki persediaan bahan kimia yang sangat kaya. Bicheng juga menggunakan pendekatan otomatis berbantuan komputer untuk mengisolasi molekul khusus dengan perancah kimiawi langka. Studi ini juga baru-baru ini diterbitkan di Obat Laut.

Menurut Prof Tasdemir, ini hanya studi kimia kedua tentang genus jamur Pyrenochaetopsis yang belum pernah dijelajahi. “Jamur, yang kami isolasi dari kandung kemih dan difermentasi dalam kondisi laboratorium yang dioptimalkan, merupakan sumber mapan agen anti-kanker alami. Kami telah menemukan beberapa produk alami baru di sini, yang kami namai sebagai pyrenosetins A dan B, yang memiliki potensi tinggi. untuk melawan kanker kulit, “lanjut ahli kimia itu.

“Alam adalah sumber lebih dari setengah dari semua obat modern yang kita gunakan saat ini. Akses ke genomik revolusioner, metabolomik, bioinformatika dan alat pembelajaran mesin akan memungkinkan, dengan cara yang belum pernah terjadi sebelumnya, penemuan senyawa laut yang baru dan cepat, dan lebih rasional dan penggunaan yang efisien untuk pengembangan obat selanjutnya dengan mitra industri “,” Profesor Tasdemir menyimpulkan.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Keluaran HK

Author Image
adminProzen