Εφαρμογή βιοτεχνολογικών μεθόδων στο φυτό ιξός (Viscum album L.) για την παραγωγή αντικαρκινικών ουσιών

Abstract

Η αποδεδειγμένη δράση και χρήση του ιξού για την αντιμετώπιση διαφόρων παθήσεων στην ιατρική (έγκριση από το FDA- Η.Π.Α, έγκριση κυκλοφορίας σε χώρες της Ευρώπης) όπως νευρολογικές, καρδιακές και σήμερα περισσότερο για διάφορες μορφές καρκίνου, το κατέστησαν αντικείμενο ενδιαφέροντος από πολλούς μελετητές. Θεωρείται ότι διεγείρει το ανοσοποιητικό σύστημα και επηρεάζει τη διαδικασία της διαφοροποίησης των καρκινικών κυττάρων και της κυτταρικής απόπτωσης. Χρησιμοποιείται και στην πρόληψη του καρκίνου σε ασθενείς υψηλού κινδύνου, όπως ασθενείς με ελκώδη κολίτιδα, δυσπλασία του τραχήλου της μήτρας, θηλωμάτωση της ουροδόχου κύστης και πολύποδα παχέος εντέρου. Η παρούσα μελέτη εστιάστηκε στην σωματική εμβρυογένεση και άλλες πλεονεκτικές πλευρές της ιστοκαλλιέργειας που θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην χρήση του ιξού ως φαρμακευτικό φυτό, μέσω της εφαρμογής βιοτεχνολογικών μεθόδων, εφόσον η έως, πριν την παρούσα μελέτη, επιβεβαιωμένη έρευνα με ιστοκαλλιέργεια στο Viscum album ήταν περιορισμένη σ’ ένα πολύ μικρό αριθμό μελετών.

In an attempt to define the optimal conditions for mistletoe (Viscum album) callus culture, somatic embryogenesis and protoplast isolation, we studied the effects of different plant parts (stems and leaves), harvest time (winter or summer), explant disinfection methods, growth regulators, culture medium composition and cell wall digestion treatments. Only explants derived from the winter mistletoe accessions responded to the applied culture conditions and maximum callus fresh weight was obtained on a combination of 4.95 μM NAA + 2.82 μΜ BA. More calli were induced from stem explants, but leaf-derived calli grew faster. The addition of 10 mg l-1 ascorbic acid considerably improved callus induction and growth and was associated with the formation of embryogenic, pink-whitish callus tissues. A maximum number of 67 x 104 viable protoplasts g fw-1 tissue were obtained by digesting mistletoe leaves in a solution containing 0.016% pectinase and 0.007% cellulase. Finally, an electrophoretic analysis of proteins produced by stem-derived callus tissues revealed an almost identical pattern to the donor plant. In an attempt to preliminary evaluate the effect of somaclonal variation on the production of white berry mistletoe (Viscum album L.) proteins, one thousand individual callus lines were assayed for their protein content by means of SDS-PAGE. The observed somaclonal variation, in the aspect of both the quantitative and the qualitative mistletoe protein production was relatively low (8%), indicating for the first time the possibility of in vitro production of standardized extracts of cytotoxic/immunomodulatory proteins, whereas future investigations could lead to a significant production of novel products with possible anticancer properties.