Vědci izolovali novou třídu molekul z Aspergillus flavus.
Smrtelně nebezpečná houba se ukázala být užitečnou / depositphotos.com
Vědci využili smrtelně nebezpečnou houbu (Aspergillus flavus) k vytvoření silného prostředku proti rakovině. Objev je obzvláště pozoruhodný, protože tato toxická houba, která postihuje zemědělské plodiny, má chmurnou historickou pověst.
Byla spojována se záhadnými úmrtími archeologických expedic pracujících ve starověkých hrobkách. Například v roce 1922 následovala po otevření Tutanchamonovy hrobky nevysvětlitelná úmrtí, což vyvolalo zvěsti o „faraonově kletbě“, píše server Interesting Engineering. Později se objevila hypotéza, že příčinou mohla být spící plísňová infekce.
K podobné tragédii došlo v 70. letech 20. století v Polsku: deset vědců zemřelo během několika týdnů po návštěvě hrobky Kazimíra IV. Jako viník byl identifikován Aspergillus flavus, houba proslulá svou toxicitou.
Jak je Aspergillus nebezpečný pro člověka a jak se z něj stal „lék“
I po tisíciletích mohou jeho žluté spory způsobit vážné poškození plic, zejména u lidí s oslabenou imunitou. Ale právě tento „mikrobiální padouch“ se stal nečekaným zdrojem vědeckých průlomů v boji proti rakovině. Vědcům z Pensylvánské univerzity pod vedením profesorky Sherry Gao se podařilo z Aspergillus flavus izolovat novou skupinu molekul.
To, že se houby využívají v medicíně, není dávno žádnou novinkou – lidstvu už daly mnoho užitečných sloučenin. Nejznámějším příkladem je penicilin, objevený v roce 1928 z plísně Penicillium notatum. Stal se revolučním lékem proti bakteriálním infekcím.
„Příroda nám dala neuvěřitelnou lékárnu. Naším úkolem je odhalit její tajemství,“ řekl profesor Gao.
Tentokrát se tým zaměřil na vzácnou třídu molekul zvaných RiPP (ribosomálně syntetizované a posttranslačně modifikované peptidy). Tyto sloučeniny jsou nejprve vytvořeny ribozomy – buněčnými továrnami na bílkoviny – a poté upraveny tak, aby zvýšily protirakovinnou aktivitu.
Zatímco u bakterií jsou známy tisíce takových molekul, u hub jich bylo nalezeno jen několik. Jejich purifikace je nesmírně obtížná, jak vysvětluje první autor studie Qiuyue Ni. „Syntéza těchto sloučenin je velmi složitá. Ale právě proto jsou tak biologicky aktivní,“ dodává.
Aby vědci odhalili tajemství houbových RiPP, provedli chemickou studii. Analyzovali tucet kmenů Aspergillus a porovnávali jejich chemické profily se známými stavebními kameny RiPP. To tým dovedlo přímo k Aspergillus flavus.
Perspektivy v léčbě leukémie
Pomocí genetické analýzy vědci identifikovali zdroj houbových RiPP a objevili jedinečnou třídu molekul se zvláštní strukturou vzájemně propojených kruhů. Pojmenovali je asperigimyciny (asperigimyciny).
Potenciál asperigimycinů byl okamžitě zřejmý. Při testech na lidských leukemických buňkách vykazovaly dvě ze čtyř variant výrazný protinádorový účinek i bez úprav.
Ke skutečnému průlomu však došlo až po malé úpravě: k molekulám byl přidán lipid (tuková molekula). Díky tomu se jejich účinnost vyrovnala dlouhodobě používaným lékům cytarabinu a daunorubicinu, schváleným Úřadem pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) pro léčbu leukémie.
Jak lipidy zlepšily účinnost
Vědci tento mechanismus odhalili objevením klíčového genu SLC46A3. Ten funguje jako „vstupní brána“ a pomáhá asperigimycinům pronikat do leukemických buněk ve velkém množství. Další experimenty ukázaly, jak přesně tyto sloučeniny fungují: narušují proces dělení buněk.
„Rakovinné buňky se nekontrolovaně dělí. Tyto sloučeniny blokují tvorbu mikrotubulů nezbytných pro dělení,“ vysvětlil Gao.
Pozoruhodné je, že asperigimyciny působí selektivně: nemají významný účinek na buňky rakoviny prsu, jater a plic, stejně jako na bakterie a houby. To naznačuje specifičnost jejich účinku – což je důležitá vlastnost pro budoucí léky.
Tento objev otevírá obrovské obzory v medicíně. Vědci již identifikovali podobné shluky genů u jiných hub, což by mohlo znamenat, že existuje pokladnice dosud neobjevených sloučenin RiPPs.
Další překvapivé objevy vědců
Již dříve My informoval o průlomu v léčbě Alzheimerovy choroby. V tomto případě sehrálo vážnou roli i něco, co dříve našemu tělu pouze škodilo. Řeč je o bakterii Helicobacter pylori.
Kromě toho jsme vás také informovali o tom, že se vědci naučili používat lidskou moč pro zubní a kostní implantáty. Koneckonců je to vážná hrozba pro životní prostředí jako celek.
