Смъртоносна гъбичка от гробницата на Тутанкамон помага в борбата с рака

Акценти

Според учени от Университета на Пенсилвания гъбичка, за която се твърди, че е причинила смъртта на не един археолог в миналото, може да помогне в борбата с рака.

През ноември 1922 г. археологът Хауърд Картър пробива миниатюрна дупчица в запечатаната гробница на Тутанкамон, за да разгледа какво има вътре. Броени месеци след това човекът, който осигурява финансирането на Картър, умира от мистериозна болест. През следващите няколко години и други членове на екипа им губят живота си по сходен начин. Никой не търси причината, защото злощастните случаи се отдават на „проклятието на фараона“, което вълнува хората в продължение на век.

Модерната наука обаче намира „виновника“ – токсичната гъбичка Aspergillus flavus. Тогава тя е убивала хора, но днес може да изиграе важна роля в намирането на лечение на пациенти с рак.

Какво представлява гъбичката Aspergillus flavus

Aspergillus flavus е плесен, която се среща често в почвата, гниещата растителност и складираните зърнени култури. Известна е с това, че оцелява в много тежки условия, включително в запечатаните гробници на владетели, където може да остане латентна (неактивна) хилядолетия наред. Когато бъде докосната, гъбичката отделя спори, които могат да причинят тежка респираторна инфекция, особено при хора с отслабена имунна система. Вероятно точно такава инфекция е покосила специалистите, проучвали гробниците на Тутанкамон и на полския крал Казимир IV през 70-те години на миналия век, макар че тогава се е вярвало, че свръхестествени сили са довели до тяхната смърт. И на двете места е открита гъбичката Aspergillus flavus, което означава, че най-вероятно нейните токсини са отговорни за фаталните им заболявания.

Ролята на RiPP молекулата в гъбичката Aspergillus flavus

Въпреки че е смъртоносна, днес Aspergillus flavus е в центъра на забележително научно откритие. Учени от Университета на Пенсилвания откриват, че гъбичката произвежда уникален вид молекули, които биха могли да преборят рака. Те принадлежат към група, наречена RiPP (ribosomally synthesised and post-translationally modified peptides). RiPP са изградени от рибозоми, които образуват протеините във всяка клетка. По-късно химичният състав на молекулите се променя, за да се подобри функцията им.

Обикновено в бактериите има хиляди молекули RiPP, а в гъбичките много по-малко, което прави тяхното откриване още по-трудно. Специалистите изследват десетки различни щамове aspergillus, търсейки специфичните химични особености на RiPP молекулата и установяват, че Aspergillus flavus е видът, който съдържа най-голям брой от нея.

Изследователите откриват много сходства между химичните вещества от различните щамове на гъбичката и други, добре познати RiPP съединения. Все пак, за да са сигурни в откритието си, те изключват някои специфични гени и забелязват, че изследваните вещества изчезват.

Новооткритата молекула е с висока биологична активност

В следващата фаза от изследването си екипът е изправен пред още едно предизвикателство – да пречисти въпросните химични вещества. В същото време обаче именно трудното им пречистване е в основата на изключителната биологична активност на RiPP молекулите в гъбичката.

Асперигимицините като оръжие за унищожаване на ракови клетки

Учените успяват да изолират четири различни вида RiPP от Aspergillus flavus с една и съща уникална структура от преплитащи се пръстени – структура, която досега не е била описвана. Те наричат новите съединения асперигимицини “asperigimycins”.

Настъпва най-важният етап от проучването – провеждането на експерименти, които да покажат дали асперигимицините могат да се справят с ракови клетки. От резултатите става ясно, че в някои случаи молекулата наистина спира растежа им, което означава, че в бъдеще тя може да се превърне в мощно оръжие срещу някои видове рак.

Специфични мазнини улесняват проникването на асперигимицините в раковите клетки

Механизмът, по който химичните вещества проникват в раковата клетка, също предизвиква сериозен научен интерес, тъй като много други съединения с огромен потенциал, като асперигимицините, не успяват да навлязат в клетката в достатъчно голямо количество, за да я унищожат. Изследователите от Пенсилвания установяват, че определен вид мазнини (липиди) улесняват процеса на проникване, което пък е добра отправна точка при разработване на нови медикаменти.

Допълнителни научни експерименти разкриват, че асперигимицините може би нарушават процеса на делене на раковите клетки. Обикновено раковите клетки се делят неконтролируемо, но RiPP молекулите успяват да блокират образуването на характерните микротръбички, без които деленето е невъзможно.

Потенциалът на RiPP молекулите

Според учените откриването на асперигимицините е само началото. Те идентифицират подобни групи (клъстери) от гени и в други видове гъбички, което дава надежда, че има още много неизследвани RiPP молекули с огромен потенциал. Почти всички открити до момента RiPP молекули се открояват с голяма биологична активност.

Екипът планира да проведе още тестове с асперигимицини в други системи и модели, след което да премине на клинични изпитания върху хора. Ако са успешни, то молекулата ще може да се използва при създаването на лекарства на гъбична основа каквото е пеницилинът.

Историята с гъбичката Aspergillus flavus е поредното доказателство, че природата и убива, и лекува. Векове наред гъбичката е била считана за тихия убиец от гробниците, но днес, с помощта на същите смъртоносни спори, тя би могла да помага на хора, болни от рак.