Production of glycolipids using a cell-based approach towards a potential cancer therapy

Abstract

Tendo em conta as terapias oncológicas que neste momento estão disponíveis no mercado, é do conhecimento comum que é necessário investir e investigar o desenvolvimento de novos compostos que possam eventualmente ajudar as terapias convencionais ou até mesmo a novas, e por isso, este trabalho consistiu na produção de novos compostos por via biotecnológica. Nesta perspetiva, este trabalho focou-se na produção e otimização de glicolípidos, em especial trealose lípidos, com recurso ao Rhodococcus erythropolis e em testar a sua atividade citotóxica em células cancerígenas. A produção foi otimizada às 24 horas, de forma a ter uma maior rentabilidade de produto, a extração do mesmo foi feita com base em extração líquido-líquido, utilizando solventes orgânicos consistido em acetato de etilo e metanol, numa proporção de 8:1. Após secagem, este foi recolhido, solubilizado em dimetilsulfóxido (1% v/v na concentração final) e em tampão fosfato (~10% v/v, concentração final) após vários testes de solubilidade, devido à baixa solubilidade do trealose lípido. Este foi testado através do ensaio Cristal-Violeta, feito em células U87 – glioblastoma primário. Foi possível detetar atividade citotóxica nas concentrações elevadas, nomeadamente a 88 μg/mL, dando aso à possível continuação de estudos por forma a confirmar que de facto, estas substâncias produzidas naturalmente, têm atividade anticancerígena, podendo assim servir para uma abertura de portas para novas terapias oncológicas.

Having in mind the current oncologic therapies that are in the medical field, it is known that it is necessary to investigate and invest in new therapies that can in the future help the traditional therapies or even substitute them further in the future, and so, that’s why this work consisted in a the attempt to produce new compounds through biotechnology. In this perspective, this work focused on the production and optimization of glycolipids, especially trehalose lipids and testing its cytotoxic effects in a cancer cell line. The compound is a glycolipid, called trehalose lipid, which is produced in a form of congener of various trehalose lipids with different carbon chains. This compound was produced by Rhodococcus erythropolis. The production was optimized at 24-hour growth, in order to increase the productivity of the glycolipids. The extraction was done through liquid-liquid extraction by using a solvent based in methanol. After drying the solvent, the compound was harvested and solubilized in DMSO (dimethyl sulfoxide) and PBS (phosphate buffered saline) after various solubility tests, as this glycolipid was hardly soluble. The compound was tested with the Crystal-Violet assay, with U87 cells which are a primary human glioblastoma cell line. It was possible to see a cytotoxicity effect at the highest concentrations, opening the possibility of continuing this work in the future, showing that it is possible to have new therapeutics against cancer, by using this naturally produced biocompounds.