Гриб Тутанхамона містить протиракові сполуки, стверджує дослідження

У листопаді 1922 року археолог Говард Картер зазирнув крізь невеликий отвір у запечатану гробницю царя Тутанхамона. Коли його запитали, чи бачить він щось, він відповів: «Так, чудові речі». Однак, лише через кілька місяців його фінансовий спонсор, лорд Карнарвон, помер від таємничої хвороби. У наступні роки кілька інших членів команди розкопок також зустріли подібну долю, що підживило легенду про «прокляття фараона», яка полонила громадську уяву понад століття.

Протягом десятиліть ці загадкові смерті приписували надприродним силам. Але сучасна наука визначила більш імовірного винуватця: токсичний грибок Aspergillus flavus. І тепер, за дивовижним поворотом подій, цей самий смертельний організм перетворюється на потужну зброю в боротьбі з раком.

Aspergillus flavus – це поширена пліснява, яка зустрічається в ґрунті, гниючій рослинності та зерні, що зберігається. Вона відома своєю здатністю виживати в суворих умовах, зокрема в запечатаних камерах стародавніх гробниць, де може перебувати в стані спокою протягом тисяч років.

Коли грибок порушений, він вивільняє спори, які можуть спричинити важкі респіраторні інфекції, особливо у людей з ослабленою імунною системою. Це може пояснити так зване «прокляття» Тутанхамона та подібні випадки, такі як смерть кількох вчених, які відвідували гробницю Казимира IV у Польщі в 1970-х роках. В обох випадках подальші дослідження виявили наявність A. flavus, і його токсини, ймовірно, були причиною захворювань та смертей.

Незважаючи на свою смертельну репутацію, Aspergillus flavus зараз опинився в центрі несподіваного наукового відкриття. Дослідники з Університету Пенсільванії виявили, що грибок виробляє унікальний клас молекул з потенціалом боротьби з раком.

Ці молекули належать до групи пептидів, що продукуються рибосомами та зазнають посттрансляційної модифікації (RiPP). Тисячі таких RiPP були знайдені у бактерій, але лише декілька у грибів. Дотепер.

Процес виявлення цих грибкових RiPP був далеко не простим. Команда вивчила десяток різних штамів Aspergillus, шукаючи хімічні сигнатури, які б вказували на наявність перспективних молекул. Aspergillus flavus одразу виділився як провідний кандидат.

Вчені порівняли хімічні речовини з різних штамів грибів з відомими комплексами RiPP та знайшли багатообіцяючі збіги. Щоб підтвердити своє відкриття, вони вимкнули відповідні гени та перевірили, що цільові хімічні речовини зникли, довівши, що вони знайшли джерело.

Очищення цих хімічних речовин виявилося серйозним викликом. Однак саме ця складність надає грибковим RiPP їхньої надзвичайної біологічної активності.

Зрештою, команда виділила чотири різні RiPP з Aspergillus flavus. Ці молекули мали унікальну структуру переплетених кілець, особливість, яка ніколи раніше не була описана. Дослідники назвали нові сполуки «асперигіміцинами» на честь грибка, з якого вони були виділені.

Наступним кроком було тестування асперигіміцинів на ракових клітинах людини. У деяких випадках вони зупиняли ріст ракових клітин, що свідчить про те, що асперигіміцини одного дня можуть стати новим засобом лікування певних видів раку.

Вчені також виявили, як ці хімічні речовини потрапляють у ракові клітини. Це відкриття важливе, оскільки багато сполук, таких як асперигіміцини, мають лікувальні властивості, але не можуть потрапляти в клітини в достатній кількості, щоб бути корисними. Було виявлено, що певні жири (ліпіди) можуть сприяти цьому процесу, що дає вченим новий інструмент для розробки ліків.

Додаткові експерименти показали, що асперигіміцини, ймовірно, перешкоджають процесу поділу ракових клітин. Ракові клітини діляться неконтрольовано, і ці сполуки, здається, блокують утворення мікротрубочок – опорних структур всередині клітин, необхідних для поділу.

Величезний невикористаний потенціал

Це порушення є специфічним для певних типів клітин, що може зменшити ризик побічних ефектів. Але відкриття асперигіміцинів – це лише початок. Дослідники також виявили подібні кластери генів в інших грибах, що свідчить про те, що ще багато грибкових RiPP чекають на своє відкриття.

Майже всі виявлені досі грибкові RiPP мають потужну біологічну активність, що робить цю галузь науки з величезним невикористаним потенціалом. Наступним кроком є тестування асперигіміцинів в інших системах і моделях з надією перейти до клінічних випробувань на людях у майбутньому. У разі успіху ці молекули можуть приєднатися до лав інших грибкових препаратів, таких як пеніцилін, який здійснив революцію в сучасній медицині.

Історія Aspergillus flavus – яскравий приклад того, як природа може бути одночасно джерелом небезпеки та джерелом зцілення. Протягом століть цей гриб вважався тихим убивцею, що ховається у стародавніх гробницях і відповідальний за таємничі смерті та легенду про «прокляття фараона». Сьогодні вчені перетворюють цей страх на надію, використовуючи ті ж смертельні спори для створення ліків, що рятують життя.

Ця трансформація – від прокляття до лікування – підкреслює важливість постійних досліджень та інновацій у вивченні природи. Вона забезпечила нас неймовірною аптекою, повною сполук, які можуть як шкодити, так і лікувати. Вчені та інженери повинні розкрити ці секрети, використовуючи найновіші технології для ідентифікації, модифікації та тестування нових молекул на їхню здатність лікувати хвороби.

Відкриття асперигіміцинів нагадує нам, що навіть найнесподіваніші джерела, як-от отруйний гриб з гробниці, можуть містити ключ до революційних нових методів лікування. У той час як дослідники продовжують досліджувати прихований світ грибів, хто знає, які ще медичні прориви чекають на них під поверхнею?