Corylus avellanaa new biotechnological source of anticancer agents

Resumen

La dificultad para incrementar la producción de taxanos y de reducir sus costos ha promovido el estudio de nuevas fuentes biotecnológicas. Teniendo en cuenta el descubrimiento de Corylus avellana como planta productora de taxanos, actualmente hay un gran interés en el estudio de esta planta. Por esta razón, hemos centrado nuestro trabajo en el desarrollo de nuevas estrategias biotecnológicas para incrementar la producción de taxol y de otros metabolitos relacionados en suspensiones celulares de C. avellana. Con este objetivo, se han llevado a cabo aproximaciones empíricas, como la optimización del proceso de elicitación, del proceso de escalado y del crecimiento de los cultivos. Por otro lado, también se ha desarrollado una técnica analítica de HPLC-MS/MS para identificar y cuantificar de una manera fiable los compuestos de interés. Por último, con el objetivo de caracterizar nuevos compuestos con actividad antiproliferativa en líneas celulares cancerígenas, se estudiaron diversos extractos del árbol de avellano. Como resultados, la mejor producción de taxanos en C. avellana se obtuvo con la elicitación con 1 µM coronatina a una densidad celular del 50%. Este proceso permitió la obtención de 12.5 mg de taxanos, referidos como la suma de paclitaxel y baccatina III, en el bioreactor UniVessel® SU. Dado que la productividad del cultivo puede ser incrementada obteniendo una mayor biomasa, se estudió la influencia de diferentes parámetros del medio de cultivo en el crecimiento celular, determinando que el ácido naftalenacético y la sacarosa tienen un efecto estadísticamente significativo en el crecimiento celular. Además, se determinaron las condiciones para mantener un stock de callo a 4 ºC en la oscuridad y así reducir el número de subcultivos, concluyendo que es posible mantener hasta 5 meses los callos en estas condiciones obteniendo un buen crecimiento posterior. La metodología de HPLC-MS/MS desarrollada muestra ser un método preciso, fiable y reproducible para detectar concentraciones traza de los compuestos de interés (bacatina III, 10-deacetilbaccatina III, cefalomanina, 10-deacetiltaxol y paclitaxel) en el medio de cultivo de las suspensiones celulares. Finalmente, los extractos obtenidos de árboles de C. avellana, tanto de ramas como de hojas, muestran una reducción de la viabilidad celular en las tres líneas cancerígenas ensayadas (HeLA, HepG2 y MCF-7). Este trabajo aporta nuevos conocimientos que demuestran el potencial de C. avellana como una fuente biotecnológica para la producción de compuestos anticancerígenos.