Vad är Actinomycin?
Actinomycin är ett antibiotikum erhållet från arter av Streptomyces , filamentösa jordbakterier kända för att producera en mängd naturliga produkter. Denna förening hämmar transkriptionen av DNA till RNA, vilket orsakar död av celler. Förmågan att orsaka cellmord gjorde aktinomycin D till ett tidigt kemoterapidrog. Denna förening är mycket giftig för normala celler, så den används endast på vissa specialiserade typer av cancer. Ett alternativt namn för läkemedlet är dactinomycin.
Streptomyces är en grampositiv bakterie som är medlem i aktinomycetgruppen. Dessa jordbakterier är kända för att producera antibiotika och andra naturliga produkter. Konkurrensen mellan mikroorganismer i jorden är hård, och produktionen av föreningar som dödar andra organismer hjälper actinomycetes att överleva.
En del av anledningen till att aktinomycin är ett så framgångsrikt antibiotikum är att dess kemiska struktur innehåller två cykliska peptider. Denna ovanliga gruppering av aminosyror är mycket svår för andra organismer att nedbrytas. Den inkluderar också en D-aminosyra i var och en av de cykliska peptidringarna. Vanligtvis finns aminosyror i L-konfigurationen. Användningen av sådana atypiska biokemiska attribut bidrar till framgången av denna actinomycete i jorden.
Isoleringen av aktinomycin 1940 fick Nobelpriset för Selman Waksman. Studier av verkan av detta antibiotikum visade att det verkade genom att binda till dubbelsträngat DNA och stoppa transkriptionen av detta DNA till RNA. Genom att vara bunden på detta sätt inhiberade actinomycin RNA-polymeras från att gå framåt. Denna aktivitet fick cellerna att begå självmord, en process som kallas apoptos.
Förmågan att orsaka apoptos är en värdefull egenskap. Cancerceller sprider sig mycket snabbare än cellerna i angränsande, normal vävnad eftersom de har tappat kontrollen och inte genomgår så mycket apoptos. Läkemedel som orsakar apoptos har potential som cancerbehandlingar. Ett läkemedel som injiceras intravenöst och cirkuleras genom blodet för att döda cancerceller är känt som ett anti-neoplastiskt medel - ett kemoterapi.
Actinomycin D har använts som kemoterapi i många år. Kraften med denna klass av läkemedel är deras specificitet i att döda celler som delar sig. Detta gör det mer troligt att de dödar cancerceller snarare än cellerna i icke-cancerös vävnad. Föreningen är emellertid mycket giftig för normala celler. Läkemedlet övervakas mycket noggrant när det används.
Bortsett från dess användning vid cancerbehandling och som ett antibiotikum, har förmågan hos actinomycin att binda DNA gjort denna förening användbar för studier inom biokemi och cellbiologi. Det används för att hämma RNA-syntes. Dessutom kan ett fluorescerande derivat skapas som kallas 7-aminoactinomycin D. Denna kemikalie används för att färga DNA som är enkelsträngat. Det är en värdefull markör att avgöra om celler har dött eller inte.