Un récent Héliyon Une étude de revue discute du rôle des endophytes fongiques dans le développement de nouveaux médicaments anticancéreux, en particulier pour le traitement du cancer du sein.

Étude: Champignons endophytes : une perspective future pour le développement de thérapies et de médicaments contre le cancer du sein. Source de l’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), les contraintes de ressources et les infrastructures limitées ont un impact significatif sur la fourniture d’un traitement rapide et efficace contre le cancer, ce qui entraîne des taux de survie inférieurs à ceux des économies avancées. Dans les PRFI, les médicaments ciblés tels que la kinase 4 dépendante de la cycline (CDK4)/6 et le traitement anti-récepteur 2 du facteur de croissance épidermique humain (HER2) sont systématiquement inaccessibles.

La chimiothérapie est une option de traitement standard contre le cancer 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 secondaires à long terme peuvent inclure l’infertilité, les effets psychosociaux, 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 nouvelles.

Les espèces fongiques endophytes les plus couramment identifiées sont Fusarium, Chaetomium, Pestalotiopsis, Penicillium, Et Aspergille. Certains groupes chimiques pouvant être utilisés pour classer les métabolites endophytes fongiques sont les stéroïdes, les terpénoïdes, les alcaloïdes, les quinones et autres.

Acide torréyanique, du champignon endophyte Microspore de Pestalotiopsis occupation Taxus taxifolia et Les cytochalasines sont deux champignons endophytes censés avoir des propriétés anticancéreuses. Camptothécine, obtenue à partir de champignons endophytes Entrophospora rare isolé de Nothapodytes foetidaest également un agent antinéoplasique efficace. Tramètes poilus Et Podophyllum hexandrum produisent de la podophyllotoxine ou des lignanes, qui ont toutes deux des effets anticancéreux.

Composés fongiques endophytes pour le traitement du cancer du sein

Le taxol est un médicament anticancéreux et appartient 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 le botrytis.

Les propriétés antivirales et anticancéreuses de la podophyllotoxine, une lignane d’aryltétraline, 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 cas. in vitro Et in vivo Modèles en interagissant avec la topoisomérase II pour empêcher la réplication de l’ADN.

La camptothécine est un agent anticancéreux très puissant trouvé à l’origine dans l’écorce de Camptothèque acuminée. Le champignon endophyte Entrophospora rare a également été identifié comme une source potentielle de camptothécine. La camptothécine interagit avec la topoisomérase I, qui déroule la superbobine d’ADN pendant le processus de réplication.

Les alcaloïdes Vinca sont formés par la fusion du monomère catharanthine et de la vindoline. À ce jour, les alcaloïdes vinca se sont révélés cliniquement efficaces contre les deux leucémie lymphoïde aiguë (LAL) et néphroblastome.

La Toosendanine (TSN) possède des propriétés anticancéreuses contre plusieurs types de cancer. TSN supprime la protéine kinase activée par un mitogène (MEK)/kinase liée au signal extracellulaire (ERK), la protéine kinase activée par un mitogène (MAPK)/la kinase N-terminale c-Jun (JNK) et la phosphoinositide 3-kinase (PI3K). Voies de la 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 difficile car les champignons endophytes peuvent avoir des besoins nutritionnels uniques, nécessiter une interaction avec d’autres micro-organismes ou nécessiter des signaux spécifiques pour émerger de la dormance, qui peuvent être induits par l’environnement et donc absents dans les milieux de laboratoire standards.

Pour relever ces défis, les méthodes d’isolement actuelles doivent être affinées et de nouveaux systèmes biotechnologiques doivent être développés. L’analyse métabolique pourrait être utilisée pour imiter les habitats naturels des champignons endophytes et identifier des formulations nutritionnelles spécifiques. Les systèmes de co-culture pourraient également favoriser l’interaction avec des micro-organismes.

Le génie génétique pourrait permettre aux chercheurs de modifier les champignons et d’améliorer leur dépendance à certains signaux ou à la nutrition. En outre, les technologies omiques pourraient être utilisées pour influencer la formulation des milieux et identifier les protéines clés pour l’adaptation aux conditions de croissance artificielle.

Parmi les autres défis entravant les progrès dans ce domaine figurent les faibles rendements, la compréhension limitée des interactions biochimiques complexes et les difficultés liées à l’augmentation de la production. Les efforts en cours pour atténuer ces défis comprennent le recours à l’automatisation, l’amélioration de la conception des bioréacteurs et l’adaptation des souches fongiques pour maximiser le rendement. La collaboration entre le gouvernement, l’industrie et le monde universitaire pourrait également faire progresser les efforts visant à développer des métabolites endophytes en molécules thérapeutiques viables.

Des référentiels régionaux et internationaux devraient être créés pour préserver les cultures endophytes, préserver les cultures d’espèces ou de plantes menacées et élargir leur disponibilité pour des recherches plus approfondies par la communauté scientifique au sens large. En outre, une base de données sur les composés bioactifs devrait être maintenue, car cet outil pourrait faciliter l’identification de nouveaux composés et élucider leur mécanisme d’action.



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