Ciuperca care a ucis arheologii lui Tutankhamon devine arma împotriva cancerului. Otrava, făcută medicament
O echipă de cercetători de la Universitatea din Pennsylvania a reușit să transforme Aspergillus flavus, ciuperca toxică asociată cu decesele misteriose din mormântul faraonului Tutankhamon, într-un puternic compus anticancerigen.
Descoperirea, publicată în prestigioasa revistă Nature Chemical Biology, deschide noi perspective în tratamentul leucemiei, arată Agerpres.
De la blestemul faraonului la medicament revoluționar
Aspergillus flavus, numită astfel datorită sporilor săi galbeni, are o istorie sumbră legată de arheologie. După deschiderea mormântului lui Tutankhamon în anii 1920, o serie de decese premature în rândul echipei de excavare au alimentat zvonurile despre un presupus blestem al faraonului. Medicii au emis mai târziu teoria că sporii fungici, latenți de-a lungul mileniilor, ar fi jucat un rol în aceste tragedii.
Un episod similar s-a petrecut în anii 1970, când doisprezece oameni de știință au intrat în mormântul lui Cazimir al IV-lea al Poloniei. După câteva săptămâni, zece dintre ei au murit, investigațiile ulterioare dezvăluind că mormântul conținea A. flavus, care poate provoca infecții pulmonare fatale, în special la persoanele cu sistemul imunitar compromis.
Revoluția științifică: de la toxină la terapie
Acum, aceeași ciupercă mortală devine o sursă de speranță în lupta împotriva cancerului. După ce au izolat o nouă clasă de molecule din A. flavus, cercetătorii au modificat substanțele chimice și le-au testat împotriva celulelor leucemice, obținând rezultate remarcabile.
„Ciupercile ne-au dat penicilina", a declarat Sherry Gao, profesor asociat de inginerie chimică și biomoleculară și autoarea principală a studiului. „Aceste rezultate demonstrează că mai sunt de găsit multe alte medicamente derivate din produse naturale", a precizat aceasta.
Asperigimicinele: o nouă clasă de molecule promițătoare
Cercetătorii au identificat și purificat patru tipuri diferite de peptide sintetizate ribozomal și modificate post-translațional (RiPP), pe care le-au denumit asperigimicine, după ciuperca în care au fost descoperite. Aceste molecule au o structură unică de inele interconectate, nedescrrisă anterior în literatura științifică.
„Purificarea acestor substanțe chimice este anevoioasă. Sinteza acestor compuși este complicată. Ceea ce le conferă, însă, și această bioactivitate remarcabilă", a explicat Qiuyue Nie, cercetătoarea principală a studiului .
În timp ce mii de RiPP-uri au fost identificate în bacterii, doar câteva au fost găsite în fungi, ceea ce face descoperirea și mai valoroasă.
Rezultate impresionante împotriva cancerului
Testările au demonstrat că două dintre cele patru variante de asperigimicine au avut efecte puternice împotriva celulelor leucemice, chiar și fără modificări. Mai mult, o variantă la care cercetătorii au adăugat o lipidă a avut performanțe comparabile cu Citarabina și Daunorubicina, două medicamente utilizate de decenii în tratamentul leucemiei.
Cercetătorii au descoperit că o genă specifică, SLC46A3, joacă un rol esențial în eficacitatea tratamentului. „Această genă acționează ca o poartă de acces. Ea nu doar ajută asperigimicinele să pătrundă în celule, ci poate permite și altor 'peptide ciclice' să facă același lucru", a spus Nie.
Prin experimente suplimentare, echipa a descoperit că asperigimicinele perturbă procesul de diviziune celulară. „Celulele canceroase se divid necontrolat", a explicat Sherry Gao. „Acești compuși blochează formarea de microtubuli, esențiali pentru diviziunea celulară", a precizat aceasta.
Un aspect remarcabil al descoperirii este specificitatea acestor compuși. S-a dovedit că au avut un efect redus sau inexistent asupra celulelor canceroase mamare, hepatice sau pulmonare, precum și asupra unei game de bacterii și ciuperci, ceea ce sugerează că efectele perturbatoare ale asperigimicinelor sunt specifice anumitor tipuri de celule - o caracteristică esențială pentru orice medicament viitor.
Perspective de viitor
„Faptul că știm că lipidele pot afecta modul în care această genă transportă substanțe chimice în celule ne oferă un alt instrument pentru dezvoltarea de medicamente", a declarat Nie, subliniind aplicabilitatea mai largă a descoperirii.
Cercetătorii au identificat grupuri similare de gene în alte ciuperci, sugerând posibilitatea descoperirii altor RiPP-uri fungice cu potențial terapeutic. „Chiar dacă au fost găsite doar câteva, aproape toate au o puternică bioactivitate", a spus Nie, adăugând că „aceasta este o regiune neexplorată, cu un potențial extraordinar".
Aproape două duzini de peptide ciclice au primit aprobare clinică începând din anul 2000 pentru tratamentul unor boli precum cancerul și lupusul, însă multe dintre ele necesită modificări pentru a putea pătrunde în cantități suficiente în celule.
