Ślimaki w terapii onkologicznej

Ślimaki w terapii raka jelita grubego

Zastrzeżenia patentowe obejmują sposób otrzymywania preparatów oraz wodnych ekstraktów z liofilizowanych jaj ślimaków Helix aspersa aspersa i Helix aspersa maxima, a także ich zastosowanie w terapii raka jelita grubego. Uwzględniają one zakresy stężeń wodnych ekstraktów, które w warunkach in vitro wykazują zdolność do ograniczania żywotności oraz liczebności komórek nowotworowych jelita grubego linii Caco-2, a także do zmniejszania integralności błony komórkowej oraz indukowania programowanej śmierci komórki, apoptozy.

Ponadto zastrzeżenia obejmują zalecaną dzienną porcję preparatów, ustaloną na podstawie wyników szczegółowej analizy składu pierwiastkowego oraz zawartości witaminy D₃, odniesionych do dziennych referencyjnych wartości spożycia (DRWS).

Badania nad ślimakami

W prowadzonych badaniach wykorzystano jaja, tkanki nóg oraz wyizolowany śluz dwóch podgatunków ślimaków hodowanych w Polsce: Helix aspersa aspersa i Helix aspersa maxima. Pierwsze prace dotyczące zastosowania ślimaków dr inż. Magdalena Matusiewicz rozpoczęła po ukończeniu studiów doktoranckich i opisała je w publikacji z 2018 roku. Koncentrowały się one na szczegółowej analizie związków odżywczych i bioaktywnych obecnych w śluzie, tkankach nóg oraz muszlach ślimaków Helix aspersa aspersa, a także w wodnych ekstraktach uzyskanych z tych tkanek. Istotnym elementem badań była również ocena wpływu tych ekstraktów i ich frakcji o różnej masie cząsteczkowej na żywotność komórek nowotworowych jelita grubego linii Caco-2.

W czasie realizacji tych badań stan wiedzy dotyczący tkanek ślimaków był bardzo ograniczony — niewiele było wiadomo zarówno o ich wartości odżywczej, jak i o zawartych w nich związkach bioaktywnych oraz ich oddziaływaniu na komórki organizmu, w tym komórki nowotworowe. Z tego względu zapadła decyzja o rozwijaniu tej tematyki badawczej. Dodatkową motywacją było poszerzenie warsztatu naukowego o badania prowadzone na liniach komórkowych w warunkach in vitro, w czym dr inż. M. Matusiewicz specjalizuje się w Katedrze Nanobiotechnologii, z którą jest związana. Wcześniej jej doświadczenie badawcze obejmowało głównie eksperymenty żywieniowe prowadzone na modelach zwierzęcych, takich jak szczury i myszy.

Dlaczego rak jelita grubego?

Rak jelita grubego jest trzecim najczęściej występującym nowotworem pod względem zapadalności oraz drugim pod względem śmiertelności. Niepokojące jest to, że liczne raporty wskazują na rosnącą częstość zachorowań wśród osób poniżej 50. roku życia. Jednym z kluczowych czynników etiologicznych tej choroby jest dieta, co sugeruje, że odpowiednie interwencje żywieniowe mogą przyczynić się do ograniczenia jej występowania.

Przeprowadzone przez dr inż. M. Matusiewicz badania wskazują, że związki bioaktywne obecne w jajach, tkankach nóg oraz śluzie ślimaków Helix aspersa aspersa i Helix aspersa maxima mogą wykazywać korzystny wpływ na inicjację i progresję raka jelita grubego. Związki te, dzięki swoim właściwościom przeciwutleniającym, mogą ograniczać powstawanie oraz aktywność reaktywnych form tlenu. W badaniach in vitro z wykorzystaniem linii komórkowej Caco-2 wykazano, że ekstrakty i hydrolizaty (stanowiące potencjalnie biodostępną frakcję) z badanych tkanek ślimaków prowadzą do zmniejszenia żywotności komórek, naruszenia integralności ich błony komórkowej oraz indukcji apoptozy. Obserwowane efekty mogą wynikać z obecności przeciwutleniaczy, niskocząsteczkowych peptydów o potencjalnie selektywnym działaniu wobec komórek nowotworowych, związków fenolowych, glutationu (GSH), produktów peroksydacji lipidów, związków zawierających kwasy uronowe, a także alantoiny i kwasu glikolowego. Możliwe jest również, że istotną rolę odgrywają inne związki bioaktywne oraz ich addytywne i synergiczne oddziaływanie, które przyczyniają się do obserwowanego efektu cytotoksycznego wobec komórek nowotworowych.

Ponadto sugeruje się, że spożycie jaj ślimaków, poprzez wpływ na białka zaangażowane w wewnętrzną i zewnętrzną ścieżkę apoptozy, może potencjalnie zwiększać wrażliwość komórek nowotworowych na różne strategie terapeutyczne stosowane w leczeniu raka jelita grubego. Jednocześnie brak działania toksycznego hydrolizatów wobec prawidłowych komórek jelitowych wskazuje na potencjał wykorzystania badanych tkanek ślimaków w profilaktyce nowotworowej.

Obecnie na rynku nie ma produktów dokładnie odpowiadających opatentowanym rozwiązaniom. Mogłyby one spotkać się z zainteresowaniem konsumentów jako suplement diety lub nowa żywność.

Skład zespołu

Do zespołu badawczego należą przede wszystkim naukowcy ze Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie: z Katedry Nanobiotechnologii Instytutu Biologii oraz z Katedry Hodowli i Żywienia Zwierząt Instytutu Nauk o Zwierzętach, a także dyplomanci kierunków takich jak biotechnologia, technologia biomedyczna i bioinżynieria zwierząt.

dr inż. Magdalena Matusiewicz – przejdź do profilu naukowca w Bazie Wiedzy SGGW (otwarcie w nowej karcie)
Katedra Nanobiotechnologii
Instytut Biologii SGGW