Cercetătorii au izolat o nouă clasă de molecule din Aspergillus flavus.
Ciuperca periculoasă mortală s-a dovedit a fi utilă / colaj My, foto by depositphotos.com
Cercetătorii au folosit o ciupercă mortală (Aspergillus flavus) pentru a crea un puternic agent anticancerigen. Descoperirea este deosebit de notabilă deoarece această ciupercă toxică, care afectează culturile agricole, are o reputație istorică sumbră.
Ea a fost legată de decese misterioase în rândul expedițiilor arheologice care lucrau în morminte antice. În 1922, de exemplu, decese inexplicabile au urmat deschiderii mormântului lui Tutankamon, stârnind zvonuri despre un „blestem al faraonului”, scrie Interesting Engineering. Ulterior, s-a emis ipoteza că cauza ar fi putut fi o infecție fungică latentă.
O tragedie similară a avut loc în anii 1970 în Polonia: zece oameni de știință au murit la câteva săptămâni după ce au vizitat mormântul lui Casimir al IV-lea. Vinovatul a fost identificat ca fiind Aspergillus flavus, o ciupercă renumită pentru toxicitatea sa.
Cum este Aspergillus periculos pentru oameni și cum a devenit un „leac”
Chiar și după mii de ani, sporii săi galbeni pot provoca leziuni pulmonare grave, în special la persoanele imunocompromise. Însă acest „răufăcător microbian” este cel care a devenit o sursă neașteptată de descoperiri științifice în lupta împotriva cancerului. Oamenii de știință de la Universitatea din Pennsylvania, conduși de profesorul Sherry Gao, au reușit să izoleze o nouă familie de molecule din Aspergillus flavus.
Faptul că ciupercile sunt folosite în medicină nu este o noutate de mult timp – ele au dat deja omenirii mulți compuși utili. Cel mai cunoscut exemplu este penicilina, descoperită în 1928 din mucegaiul Penicillium notatum. Aceasta a devenit un remediu revoluționar împotriva infecțiilor bacteriene.
„Natura ne-a oferit o farmacie incredibilă. Sarcina noastră este să îi dezvăluim secretele”, a declarat profesorul Gao.
De data aceasta, echipa s-a concentrat asupra unei clase rare de molecule numite RiPP (peptide sintetizate de ribozomi și modificate posttraducțional). Acești compuși sunt mai întâi creați de ribozomi – fabrici de proteine celulare – și apoi modificați pentru a spori activitatea anticancerigenă.
În timp ce mii de astfel de molecule sunt cunoscute în bacterii, doar câteva au fost găsite în ciuperci. Purificarea lor este extrem de dificilă, după cum explică Qiuyue Ni, primul autor al studiului. „Sinteza acestor compuși este foarte complexă. Dar asta îi face atât de activi din punct de vedere biologic”, adaugă ea.
Pentru a dezvălui secretele RiPP-urilor fungice, oamenii de știință au efect un studiu chimic. Ei au analizat o duzină de tulpini de Aspergillus, comparând profilurile lor chimice cu elementele de bază cunoscute ale RiPP-urilor, ceea ce a condus echipa direct la Aspergillus flavus.
Perspective în tratamentul leucemiei
Folosind analiza genetică, cercetătorii au identificat sursa RiPP-urilor fungice și au descoperit o clasă unică de molecule cu o structură specială de inele întrepătrunse. Ei le-au denumit asperigimicine (asperigimicine).
Potențialul asperigimicinelor a fost imediat evident. În testele efecte pe celule leucemice umane, două dintre cele patru variante au prezentat un efect anticancerigen pronunțat, chiar și fără modificări.
Dar adevărata descoperire a avut loc după o mică modificare: un lipid (moleculă grasă) a fost adăugat moleculelor. Ca urmare, eficacitatea lor a fost egală cu cea a medicamentelor utilizate de mult timp, citarabina și daunorubicina, aprobate de FDA pentru tratamentul leucemiei.
Cum au îmbunătățit lipidele eficacitatea
Oamenii de știință au descoperit acest mecanism prin descoperirea unei gene-cheie, SLC46A3. Aceasta acționează ca o „poartă”, ajutând asperigimicinele să pătrundă în cantități mari în celulele leucemice. Experimentele ulterioare au arătat exact cum acționează acești compuși: perturbă procesul de diviziune celulară.
„Celulele canceroase se divid necontrolat. Acești compuși blochează formarea microtubulilor necesari pentru diviziune”, a explicat Gao.
În mod remarcabil, asperigimicinele acționează selectiv: ele nu au niciun efect semnificativ asupra celulelor canceroase mamare, hepatice și pulmonare, precum și asupra bacteriilor și ciupercilor. Acest lucru indică specificitatea acțiunii lor – o calitate importantă pentru medicamentele viitoare.
Această descoperire deschide orizonturi uriașe în medicină. Oamenii de știință au identificat deja grupuri de gene similare în alte ciuperci, ceea ce ar putea însemna că există o comoară de compuși RiPPs nedescoperiți.
Alte descoperiri surprinzătoare ale oamenilor de știință
Anterior, My a raportat despre o descoperire în tratamentul bolii Alzheimer. În acest caz, un rol serios a fost jucat și de ceva care, anterior, nu făcea decât rău organismului nostru. Este vorba despre bacteria Helicobacter pylori.
În plus, v-am mai spus că oamenii de știință au învățat să folosească urina umană pentru implanturi dentare și osoase. La urma urmei, este o amenințare gravă la adresa mediului în ansamblu.
