–  W odróżnieniu od syntetycznych wyrobów o przeznaczeniu medycznym, substancje pozyskane w oparciu o źródła naturalne nie wymagają aż tak wysokich nakładów finansowych. Kluczowe jest jednak ustalenie, które z makrocząsteczek znajdujących się w naturalnych surowcach posiadają pożądaną aktywność biologiczną i jaki jest molekularny mechanizm działania tych substancji - mówi dr n med. Jerzy Wiśniewski z Katedry Biochemii Lekarskiej Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu.

Substancje należące do grupy peptydów przeciwdrobnoustrojowych (AMPs, ang. antimicrobial peptides) są interesującym przedmiotem współczesnych badań. Występują w żywych organizmach, gdzie  pełnią kluczowe role w aspekcie wrodzonej odporności danego osobnika na wiele czynników. AMPs mają charakterystyczne cechy, np. niski ciężar molekularny, a struktury ich cząsteczek cechuje amfifilowość.  Mogą one być podzielone na kilka grup, w zależności od posiadanej aktywności: przeciwbakteryjne, przeciwgrzybiczne, przeciwnowotworowe, przeciwwirusowe i przeciwpasożytnicze. Oczywiście, w latach prawdziwej plagi chorób nowotworowych, na wagę złota wydaje się być identyfikacja i zbadanie sposobu działania biocząstek o charakterze przeciwnowotworowym.

Koreańscy naukowcy postanowili zsekwencjonować materiał genetyczny skolopendry z rodziny Scolopendridae należącej do podgatunku Scolopendra subspinipes mutilans. Podgatunek ten jest od lat wykorzystywany w tradycyjnej medycynie chińskiej w celu leczenia wielu schorzeń. Efekty wywierane przez naturalne peptydowe składniki tej odmiany stonogi nie są jeszcze w pełni poznane.

Bioinformatyczna analiza transkryptomu wykazała istnienie kilku potencjalnych AMPs.  Wśród nich badacze wskazali na peptyd o sekwencji  FCTCNVKGFNAKNKRGIIYP-NH2, który nazwali skolopendrazyną VII. Postanowili oni ocenić działanie tej makrocząsteczki w stosunku do komórek białaczki.  Jak wskazują poprzednie badania, wiele naturalnych peptydów przeciwdrobnoustrojowych, które są substancjami o charakterze kationowym i mają strukturę α-helisy, posiada aktywność przeciwnowotworową właśnie w stosunku do tego typu komórek. Sugeruje się, że to właśnie struktura peptydu odgrywa kluczową rolę w obserwowanych efektach.

–  Uzyskane przez naukowców wyniki są niezwykle cenne i mogą stanowić punkt wyjściowy do dalszych badań, w tym również na poziomie in vivo - mówi dr Wiśniewski.

Działanie skolopendrazyny VII zostało sprawdzone na dwóch typach komórek nowotworowych: U937 (linia komórkowa ludzkiej białaczki monoblastycznej) oraz Jurkat (linia komórkowa białaczki T limfoblastycznej). Zbadano nie tylko aktywność cytotoksyczną, ale sprawdzono również potencjalne mechanizmy molekularnego działania peptydu.

Stwierdzono, że badany peptyd powodował znaczne zmniejszenie przeżywalności komórek nowotworowych. Skolopendrazyna VII wpływała na integralność błon komórek, ponieważ pod jej wpływem odnotowano w podłożu większą aktywność dehydrogenazy mleczanowej - enzymu, który uwalniany jest na zewnątrz komórek w przypadku perturbacji struktury dwuwarstwy lipidowej błon. Badania wykazały, że cytotoksyczność peptydu względem komórek nowotworowych może być wynikiem jego oddziaływania z fosfatydyloseryną - fosfolipidem, który w znacznych ilościach występuje w komórkach nowotworowych, w zewnętrznej części błony. Na podstawie eksperymentów przeprowadzonych metodami cytometrii przepływowej oraz w oparciu o barwienie komórek nowotworowych bromkiem etydyny i oranżem akrydyny stwierdzono, że skolopendrazyna VII wywołuje proces nekrozy komórek, która jest jednym z powodów wystąpienia stanu zapalnego.