W ostatnich badaniach naukowych zespół badawczy skoncentrował się na hialuronidazie, enzymie o szerokim zastosowaniu w medycynie i kosmetykach. Hialuronidazy, które rozkładają kwas hialuronowy, są kluczowe w wielu procesach biologicznych i terapeutycznych. Badania wykazały, że hialuronidaza pochodząca z gruczołów jadowych Vespa tropica może być efektywnie produkowana w systemie Pichia pastoris, co otwiera nowe możliwości dla jej zastosowań klinicznych. W artykule przedstawiamy wyniki badań, które dostarczają istotnych informacji na temat produkcji oraz aktywności tego enzymu.
Produkcja hialuronidazy w systemie Pichia pastoris
W badaniach zespół skonstruował gen hialuronidazy (VesT2a) z Vespa tropica i przeprowadził jego heterologiczne wyrażenie w systemie Pichia pastoris. Po potwierdzeniu integracji genu w genomie drożdży, uzyskano znaczną ilość hialuronidazy, która była około dwa razy wyższa niż w przypadku zastosowania wektora ekspresyjnego z ekspresją konstytutywną. W bioreaktorze drożdże te wytworzyły białka sekrecyjne o łącznym plonach wynoszącym 96,45 mg/L. Hialuronidaza wykazywała optymalną aktywność w temperaturze 37 °C i pH 3, co czyni ją bardzo efektywnym enzymem w kontekście zastosowań terapeutycznych.
Wyniki badań nad aktywnością hialuronidazy
Hialuronidaza uzyskana z systemu Pichia pastoris wykazała specyficzną aktywność na poziomie 4238,37 U/mg, co jest znaczącym wzrostem w porównaniu do hialuronidazy z surowego jadu i białka wyrażonego w E. coli. Badania wykazały, że enzym ten pozostaje aktywny w szerokim zakresie pH i temperatury, co podkreśla jego potencjał w różnych zastosowaniach klinicznych.
Inhibitory hialuronidazy
W ramach badań zespół przeprowadził również testy z użyciem inhibitorów hialuronidazy, takich jak kwas galusowy i kwercetyna. Oba związki znacząco zmniejszały aktywność hialuronidazy, przy czym kwercetyna wykazywała silniejszy efekt inhibicyjny. To odkrycie sugeruje, że naturalne ekstrakty roślinne mogą być użyteczne w łagodzeniu objawów po ukąszeniach owadów, co może mieć istotne znaczenie kliniczne.
Dyskusja nad zastosowaniami klinicznymi hialuronidazy
Hialuronidazy mają wiele zastosowań w medycynie, w tym w terapii nowotworowej, poprawiając biodostępność leków. Połączenie hialuronidazy z innymi lekami, takimi jak daratumumab, jest już stosowane w leczeniu szpiczaka mnogiego. Zastosowanie hialuronidazy z Vespa tropica może zatem otworzyć nowe możliwości terapeutyczne, zwłaszcza w kontekście leczenia nowotworów i łagodzenia objawów po ukąszeniach owadów.
Podsumowanie wyników i przyszłe kierunki badań
Badania nad hialuronidazą z Vespa tropica w systemie Pichia pastoris dostarczają obiecujących wyników, które mogą wpłynąć na rozwój nowych terapii. Wysoka aktywność enzymu oraz możliwość jego modyfikacji poprzez inżynierię białkową otwierają drogę do dalszych badań nad jego zastosowaniem w medycynie. Przyszłe badania powinny skupić się na optymalizacji warunków hodowli oraz na analizie produktów końcowych działania enzymu, co pozwoli na lepsze zrozumienie jego potencjalnych zastosowań.
Bibliografia
Janpan Piyapon, Schmelzer Bernhard, Klamrak Anuwatchakij, Tastub Patthana, Upathanpreecha Tewa, Rahman Shaikh Shahinur, Nabnueangsap Jaran, Saengkun Yutthakan, Rungsa Prapenpuksiri, Mattanovich Diethard and Daduang Sakda. Production of Vespa tropica Hyaluronidase by Pichia pastoris. Journal of Fungi 2024, 10(12), 1921-1943. DOI: https://doi.org/10.3390/jof10120854.
