הפרוטוקול הנוכחי מתאר את שלבי הטיהור ואת המחקרים הבאים של ארבעה β-גלוקנים פטרייתיים שונים כמולקולות אימונומודולטוריות פוטנציאליות המשפרות את התכונות האנטי-גידוליות של תאי מיקרוגליה כנגד תאי גליובלסטומה.
אחד האתגרים הגדולים ביותר בפיתוח טיפולים יעילים נגד גליובלסטומה הוא התגברות על הדיכוי החיסוני החזק בתוך המיקרו-סביבה של הגידול. אימונותרפיה התפתחה כאסטרטגיה יעילה להפוך את תגובת מערכת החיסון נגד תאים סרטניים. מקרופאגים ותאי מיקרוגליה הקשורים לגליומה (GAMs) הם הגורמים העיקריים לתרחישים אנטי-דלקתיים כאלה. לכן, שיפור התגובה האנטי-סרטנית ב-GAMs עשוי להוות טיפול קו-אדג’ובנטי פוטנציאלי לטיפול בחולי גליובלסטומה. ברוח זו, מולקולות β-גלוקן פטרייתיות ידועות מזה זמן רב כאפנון חיסוני רב עוצמה. תוארה יכולתם לעורר את הפעילות החיסונית המולדת ולשפר את התגובה הטיפולית. תכונות אפנון אלה מיוחסות בחלקן ליכולתן להיקשר לקולטני זיהוי דפוסים, אשר, באופן מעניין, באים לידי ביטוי רב ב- GAMs. לפיכך, עבודה זו מתמקדת בבידוד, טיהור ושימוש עוקב של β-גלוקנים פטרייתיים כדי לשפר את התגובה הגידולית של מיקרוגליה נגד תאי גליובלסטומה. קווי התאים גליובלסטומה של עכבר (GL261) ומיקרוגליה (BV-2) משמשים לבדיקת התכונות האימונומודולטוריות של ארבעה β-גלוקנים פטרייתיים שונים המופקים מפטריות שנמצאות בשימוש נרחב בתעשיית הביו-פרמצבטיקה הנוכחית: Pleurotus ostreatus, Pleurotus djamor, Hericium erinaceus ו-Ganoderma lucidum. כדי לבדוק תרכובות אלה, בוצעו בדיקות גירוי משותף כדי למדוד את ההשפעה של תווך מותנה מיקרוגליה מופעל מראש על התפשטות והפעלת אפופטוזיס בתאי גליובלסטומה.
למרות כניסתם של הישגים חדשים בתחום הנוירו-אונקולוגיה, תוחלת החיים של חולי גליובלסטומה נותרה דלה. טיפולים סטנדרטיים נגד גידולי מוח מבוססים על מיזוג של ניתוחים, הקרנות וכימותרפיה. עם זאת, בעשור האחרון, אימונותרפיה התפתחה כאסטרטגיה רבת עוצמה לטיפול בסוגים שונים של סרטן1. כך, האפשרות לרתום את התגובה החיסונית של הגוף נגד תאים סרטניים הפכה לאחרונה לעמוד התווך הרביעי של האונקולוגיה.
זה זמן רב ידוע כי אחד האתגרים הגדולים בתחום הוא להתגבר על הדיכוי החיסוני החזק שנמצא בתוך מיקרו-סביבה של הגידול2. בפרט, במקרה של גליובלסטומה, אחת הצורות הנפוצות והאגרסיביות ביותר של סרטן המוח, חשיפת מסלולים מרכזיים המתזמרים תרחישים פרו-גידוליים כאלה ומציאת תרכובות חדשות שיכולות לנטרל את התגובה המדכאת של מערכת החיסון עשויה לסלול את הדרך לטיפולים עתידיים נגד מחלה חשוכת מרפא זו.
למוח יש תאי מערכת חיסון משלו, וסוג התא הרלוונטי ביותר הוא מיקרוגליה. תאים אלה הוכחו כבעלי התנהגות מורכבת למדי על פני מחלות מרכזיות שונות3. במקרה של גידולי מוח ראשוניים (למשל, גליובלסטומה), תאים אלה מוסטים לכיוון פנוטיפ אנטי דלקתי התומך בתאי הגידול כדי ליישב אתפרנכימה 3 במוח. פרסומים רבים שיפרו את התפקיד העיקרי של תאים אלה במהלך התקדמות הגידול. אחת הסיבות העיקריות לכך היא שתאי מיקרוגליה הקשורים לגליומה ומקרופאגים מסתננים (GAMs) מהווים שליש ממסת הגידול הכוללת, מה שמרמז על ההשפעה החד משמעית של מצבי ההפעלה שלהם במהלך התקדמות הגידול במוח 4,5.
ברוח זו, β-גלוקנים פטרייתיים תוארו כמולקולות חזקות המפעילות תגובות חיסוניות יעילות, כולל פגוציטוזה וייצור גורמים מעודדי דלקת, המובילים לסילוק חומרים מזיקים 6,7,8,9,10. β-גלוקנים פטרייתיים נחקרו בדרך כלל באמצעות תמציות מחלקי פטריות שונים. עם זאת, ייחוס של השפעות ספציפיות דורש טיהור שלה כדי למנוע עמימות כדי להיות מסוגל להבין את מנגנון הפעולה של מולקולות כגון סוכני immunomodulatory8.
בעבודה זו, β-גלוקנים מסיסים מטוהרים מגוף הפרי של ארבע פטריות שונות, בשימוש קבוע כאכילים (Pleurotus ostreatus ו- Pleurotus djamor) וכפטריות מרפא (Ganoderma lucidum ו – Hericium erinaceus). בפרט, לארבע פטריות אלה יש שימוש רב בתעשיית המזון והתרופות והן יוצרו במסגרת כלכלה מעגלית ידידותית לסביבה במפעל מסחרי (ראו טבלת חומרים).
על מנת להניח את היסודות לשימוש עתידי של β-גלוקנים פטרייתיים בטיפולים בסרטן המוח, אסטרטגיות טיהור מוגדרות היטב ומחקרים פרה-קליניים המתעמקים באינטראקציה המשוערת שלהם עם תאי מערכת החיסון חיוניים להערכת תפקידם הפוטנציאלי כמתווכים נגד גידולים. עבודה זו מתארת את השלבים הרבים של בידוד וטיהור הדרושים כדי להחזיר את β-גלוקנים מסיסים הכלולים בגופי הפרי של הפטרייה שנבחרה. לאחר טיהור מוצלח, תאי מיקרוגליה מופעלים כדי לשפר את הפנוטיפ הדלקתי שלהם. תאי גליובלסטומה של עכבר (GL261) מצופים בתווך מותנה אחר המותנה במיקרוגליה, שטופל בעבר בתמציות אלה, ולאחר מכן מוערכת השפעתו על התנהגות תאי הגידול. באופן מעניין, מחקרי פיילוט מהמעבדה שלנו (נתונים לא מוצגים) חשפו כיצד תאי מיקרוגליה פרו-דלקתיים עשויים להאט את נדידת תאי הגידול ואת תכונות הפלישה לא רק בתאי גליובלסטומה אלא גם בשורות תאים סרטניים אחרים. עבודה רב-תחומית זו עשויה לספק כלי שימושי לחוקרי אונקולוגיה לבחון תרכובות מבטיחות המסוגלות להגביר את התגובה החיסונית בסוגים רבים ושונים של גידולים.
עבודה זו מתארת את השימוש בטכניקות מבוססות היטב כדי לבודד, לטהר ולאפיין בהצלחה את התוכן של SβGs מארבע פטריות שונות. התוצאות הראו כיצד לאחר מיצוי מים חמים של SMPs, שהתקבלו מ- P. ostreatus, P. djamor, G. lucidum ו- H. erinaceus, ולאחר מכן טיפול הידרוליטי עם α-עמילאז, גלוקוזידאז ופרוטאז, התוכן של α-גלו…
The authors have nothing to disclose.
ברצוננו להודות לד”ר ואסיליקי אקונומופולוס על התסריט הפנימי שלה למדידת אות המילוי ב-ImageJ. ברצוננו גם להודות ל-CITIUS (אוניברסיטת סביליה) ולכל אנשיהם על תמיכתם במהלך ההפגנה. עבודה זו נתמכה על ידי הפדרציה הספרדית I + D + i-USE, US-1264152 מאוניברסיטת סביליה, ואת Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades PID2021-126090OA-I00
8-well chamber slides | Thermo Fisher, USA | 171080 | |
Air-drying oven | J.P. Selecta S.A., Spain | 2000210 | |
Albumin | Sigma-Aldrich, St. Louis | A7030 | |
Alcalase | Novozymes, Denmark | protease | |
Alexa Fluor 488 | Thermofisher, USA | A32731 | |
Alexa Fluor 647 | Thermofisher, USA | A32728 | |
Blade mill | Retsch, Germany | SM100 | |
Bovine Serum Albumin | MERK, Germany | A9418 | |
Cellulose tubing membrane | Sigma-Aldrich, St. Louis | D9402 | |
Centrifuge | MERK, Germany | Eppendorf, 5810R | |
Colocalisation pluggins | ImageJ | (https://imagej.net/imaging/colocalization-analysis ) | |
DAPI | MERK, Germany | 28718-90-3 | |
Dextrans | Pharmacosmos, Holbalk, Denmark | Dextran 410, 80, 50 | |
Dulbecco´s modified Eagle´s medium, Gluta MAXTM | Gibco, Life Technologies, Carlsbad, CA, USA | 10564011 | |
Extenda (α- Amylase/Glucoamylase) | Novozymes, Denmark | ||
Fetal bovine serum | Gibco, Life Technologies, Carlsbad, CA, USA | A4736301 | |
FT-IR spectromete | Bruker-Vertex, Switzerland | VERTEX 70v | |
Graphing and analysis software | GraphPad Prism (GraphPad Software, Inc.) | ||
H2SO4 | |||
HPLC system | Waters Corp, Milford, MA, USA | Waters 2695 HPLC | |
Incubator | Eppedorf | Galaxy 170S | |
Mass Spectometer | Q Exactive GC, Thermo Scientific | 725500 | |
Paraformaldehyde | MERK, Germany | P6148 | |
Penicillin/streptomycin | Sigma-Aldrich, St. Louis | P4458 | |
pH meter | Crison, Barcelona, Spain | Basic 20 | |
Phosphate-buffered saline | Gibco, Life Technologies, Carlsbad, CA, USA | 1010-015 | |
Rabbit Cleaved Caspase-3 (Asp175) Antibody | Abcam, UK | ab243998 | |
Rat Ki-67 Monoclonal | Thermofisher, USA | MA5-14520 | |
Rotary evaporator | Büchi Ibérica S.L.U., Spain | El Rotavapor R-100 | |
Ultra-hydrogel linear gel-filtration column (300 mm x 7.8 mm) | Waters Corp, Milford, MA, USA | WAT011545 | |
UV-Visible spectrophotometer | Amersham Bioscience, UK | Ultrospec 2100 pro | |
VectaMount | Vector Laboratories, C.A, USA | H-5000-60 | |
Water bath | J.P. Selecta S.A., Spain | ||
Zeiss LSM 7 DUO Confocal Microscope System. | Zeiss, Germany | ||
β-glucan Assay Kit | Megazyme, Bray, Co. Wicklow, Ireland | K-BGLU | |
β-glucans | Setas y Hongos del Sur, S.L. | Supplied the four variants of mushrooms |