Nr rejestracyjny: 2020/39/O/NZ3/01760

Instytucja finansująca: Narodowe Centrum Nauki

Kierownik projektu: prof. dr hab. n. med. Jacek Kurzepa

Wykonawca projektu (doktorant): mgr Agata Małek

Miejsce realizacji: Zakład Chemii Medycznej, Wydział Nauk Medycznych UM w Lublinie                 

Budżet: 538 680 PLN

Czas realizacji: 01.10.2021 r. - 30.09.2025 r.

• Frakcjonowanie jadu pszczelego 🍏

• Analiza wpływu poszczególnych frakcji jadu pszczelego oraz całego jadu na przeżywalność wybranych linii komórek glejaka 🍏 

• Analiza wpływu najsilniej działającej frakcji na komórki glejaka implantowane do zarodków Danio pręgowanego 🍏

ZREALIZOWANO 🍏      W REALIZACJI 🍏

Jad pszczeli (inaczej apitoksyna) jest syntetyzowany oraz wydzielany przez gruczoł jadowy obecny w jamie brzusznej pszczoły robotnicy lub matki pszczelej. Jest to bardzo złożona mieszanina zawierająca ponad 300 biologicznie aktywnych składników posiadających szeroki wachlarz właściwości farmakologicznych. Zdecydowaną większość jego suchej masy stanowią związki peptydowe (melityna, apamina, peptyd degranulujący komórki tuczne, pamina, minimina, tertiapina, sekapina, adolapina, ikarapina, prokamina, inhibitor peptydu cysteinowego) oraz enzymy; fosfolipaza A2 i fosfolipaza B, hialuronidaza, proteazy serynowe, α-D-glukozydaza, oraz fosfataza. Ponadto, w jadzie występuje wiele związków niskocząsteczkowych, tj.: feromony, aminy biogenne (histamina oraz katecholaminy), węglowodany, aminokwasy, fosfolipidy oraz biopierwiastki. Na rycinie powyżej jest przedstawiony chromatogram jadu pszczelego. Na powyższej rycinie najwyższy pik (zaznaczony strzałką) pochodzi od melityny, której w jadzie pszczelim jest najwięcej.

W naszym projekcie jad pszczeli poddaliśmy frakcjonowaniu, czyli podziałowi na części, z której każda zawierała inne substancje aktywne. Następnie oceniliśmy, która z otrzymanych frakcji wykazuje działania przeciwglejakowe. Uzyskane wyniki są bardzo interesujące i zostaną przedstawione w publikacji. 

Zarodki Danio pręgowanego (Zebrafish) są często wykorzystywane do badań biologicznych zarózwno ze względu na ich budowę (np. przezroczystość) jak i regulacje prawne. Zgodnie z dyrektywą UE badania prowadzone na zarodkach tego gatunku do 5 dnia życia nie wymagają zgody komisji bioetycznej właściwej dla badań na zwierzętach. Znakowane barwnikiem komórki nowotworowe można implantować do dwudniowych zarodków, po czy obserwować ich rozwój przez następne 3 dni. Pozwala to zobaczyć jaką zdolność do rozrostu posiadają komórki patologoczne wewnątrz organizmu.

W pierwszej publikacji związanej z tematyką projektu przedstawiamy współczesny stan wiedzy dotyczący przeciwnowotworowych właściwości jadu pszczelego. Jakie składniki jadu mają właściwości cytotoksyczne? Jaki jest ich mechanizm działania? Czy jad ma szansę stać się lekiem przeciwnowotworowym? Poniżej przedstawiamy streszczenie publikacji po polsku:

"Jad pszczeli w swoim składzie zawiera wiele biologicznie aktywnych peptydów i enzymów, które są skuteczne w walce z chorobami o różnej etiologii. Historia wykorzystania jadu pszczelego w celach leczniczych sięga tysięcy lat. W literaturze istnieje wiele doniesień na temat właściwości farmakologicznych jadu pszczelego i/lub jego głównych składników, np. właściwości przeciwreumatycznych, przeciwzapalnych, przeciwdrobnoustrojowych czy neuroprotekcyjnych. Ponadto zarówno surowy jad, jak i melityna wykazują działanie cytotoksyczne wobec szerokiego zakresu komórek nowotworowych, przy czym w badaniach przedklinicznych stwierdzono ich znaczną aktywność hamującą  tworzenie przerzutów. W związku ze stale rosnącą zachorowalnością na nowotwory, opracowanie nowych strategii terapeutycznych w onkologii stanowi szczególne wyzwanie dla współczesnej medycyny. W artykule przeglądowym omówiono różne właściwości jadu pszczelego, ze szczególnym uwzględnieniem jego właściwości przeciwnowotworowych. W tym celu przeszukano bazę PubMed przy pomocy fraz:  „pszczoły”, „jad”, „rak” z ostatnich 10 lat."

Badania przeprowadzono zarówno w warunkach in vitro, jak i na modelu Danio reiro. Wyniki opublikowano w dwóch publikacjach:

Anticancer Activity of Melittin-Containing Bee Venom Fraction Against Glioblastoma Cells In Vitro

https://www.mdpi.com/1422-0067/26/6/2376

i

The Effect of Bee Venom and Melittin on Glioblastoma Cells in Zebrafish Model

https://www.mdpi.com/1420-3049/30/15/3306