Грибок из гробницы Тутанхамона может лечить рак

Некоторые учёные предполагали, что спящие споры обнаруженного в гробнице Тутанхамона грибка стали причиной гибели нескольких археологов, принимавших участие в раскопках. Однако теперь этот грибок получил новое значение — как источник перспективных противоопухолевых соединений.

От проклятия фараона — к терапии лейкоза

Исследователи из Университета Пенсильвании (UPenn) обнаружили, что грибок Aspergillus flavus, ранее обвиняемый в таинственных смертях археологов, содержит уникальные молекулы с мощными свойствами против рака. После выделения и модификации этих соединений учёные добились значительного эффекта в борьбе с лейкозом — формой рака крови.

«Грибы подарили нам пенициллин», — говорит профессор Шерри Гао, соавтор исследования и специалист в области химической и биомолекулярной инженерии. — «Наши результаты показывают, что в природе всё ещё скрыто множество ценных лекарственных соединений».

Особенности грибка A. flavus

Aspergillus flavus входит в крупный род грибов, насчитывающий около 250 видов. Он распространён по всему миру и встречается в почве, сене, зёрнах и разлагающейся растительности. При длительном воздействии может вызывать аллергию, астму, синусит и более серьёзные заболевания дыхательной системы. Однако миф о его смертельных спорах до сих пор вызывает споры в научной среде.

Цель учёных — не история, а будущее

Исследователи сосредоточились не на прошлом грибка, а на его потенциале. Из A. flavus были выделены специфические соединения, относящиеся к группе рибосомно-синтезированных и посттрансляционно модифицированных пептидов (RiPPs). После структурной доработки они показали способность эффективно подавлять деление раковых клеток. Их активность сопоставима с действием препаратов, одобренных Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA).

RiPPs синтезируются в рибосомах — ключевых органеллах клетки, отвечающих за производство белков. По сути, рибосома — это «повар» клетки, который по рецепту (мРНК) собирает аминокислоты и «готовит» необходимые белки для жизнедеятельности организма.

Сложность синтеза — источник силы

«Синтез этих соединений довольно сложен», — отмечает Цюйюэ Ни, первый автор исследования и постдокторант UPenn. — «Но именно это делает их такими биологически активными».

Статья по теме на LifeGlobe.net: Могут ли микробы и бактерии жить в космосе?

Новые соединения: асперигимицины

Команда исследователей выделила четыре разных RiPP-соединения, получивших название асперигимицины. Два из них показали особенно сильное воздействие на раковые клетки. Учёные также выявили, что один из генов — SLC46A3 — способствует активному проникновению этих соединений внутрь клеток.

«Этот ген действует как ворота», — объясняет Ни. — «Он не только помогает асперигимицинам проникать в клетки, но может быть полезен и для доставки других циклических пептидов».

Как асперигимицины блокируют рак

Дополнительные исследования показали, что асперигимицины нарушают деление раковых клеток. «Клетки рака делятся бесконтрольно», — объясняет Гао. — «Асперигимицины блокируют образование микротрубочек, необходимых для этого процесса».

Интересно, что воздействие асперигимицинов ограничивалось клетками лейкоза и не оказывало аналогичного эффекта на клетки рака груди, печени или лёгких. Это делает соединение высоко специфичным и перспективным в качестве будущего направленного лечения.

В то время как тысячи RiPP-соединений уже найдены у бактерий, у грибов они являются редкостью. Именно это делает открытие асперигимицинов особенно важным. «Хотя обнаружено всего несколько грибковых RiPPs, почти все из них обладают выраженной биологической активностью», — подчёркивает Ни. — «Это неизведанная область с огромным потенциалом».

Следующий шаг — испытания на животных

В дальнейшем команда планирует провести испытания асперигимицинов на животных моделях. В случае успеха возможно проведение клинических исследований на людях, хотя до этого ещё предстоит пройти долгий путь.

«Природа — это невероятная аптека», — заключает Гао. — «Наша задача — раскрывать её секреты. Как инженеры, мы рады учиться у природы и использовать эти знания для создания новых решений».