Tutanchamono grybas turi priešvėžinių junginių, teigia tyrimas

1922 m. lapkritį archeologas Howardas Carteris žvilgtelėjo pro mažą skylutę į užantspauduotą karaliaus Tutanchamono kapą. Paklaustas, ar mato ką nors, jis atsakė: „Taip, nuostabių dalykų“. Tačiau vos po kelių mėnesių jo finansinis rėmėjas lordas Carnarvonas mirė nuo paslaptingos ligos. Vėlesniais metais panašus likimas ištiko ir kelis kitus kasinėjimų komandos narius, kurie pakurstė „faraono prakeiksmo“ legendą, kuri daugiau nei šimtmetį žavi visuomenės vaizduotę.

Dešimtmečius šios paslaptingos mirtys buvo siejamos su antgamtinėmis jėgomis. Tačiau šiuolaikinis mokslas nustatė labiau tikėtiną kaltininką: toksišką grybelį Aspergillus flavus. Ir dabar, netikėtai pasikeitus įvykiams, tas pats mirtinas organizmas virsta galingu ginklu kovoje su vėžiu.

Aspergillus flavus yra dažnas pelėsis, randamas dirvožemyje, pūvančioje augmenijoje ir saugomuose grūduose. Jis žinomas dėl savo gebėjimo išgyventi atšiaurioje aplinkoje, įskaitant senovinių kapų sandarius kambarius, kur gali snaudžiant ištisus tūkstančius metų.

Pažeistas grybelis išskiria sporas, kurios gali sukelti sunkias kvėpavimo takų infekcijas, ypač žmonėms su nusilpusia imunine sistema. Tai gali paaiškinti vadinamąjį Tutanchamono „prakeiksmą“ ir panašius atvejus, pavyzdžiui, kelių mokslininkų, lankiusių Kazimiero IV kapą Lenkijoje aštuntajame dešimtmetyje, mirtį. Abiem atvejais vėlesni tyrimai atskleidė A. flavus buvimą, o jo toksinai greičiausiai buvo ligų ir mirčių priežastis.

Nepaisant mirtinos reputacijos, Aspergillus flavus grybelis dabar yra netikėto mokslinio atradimo centre. Pensilvanijos universiteto mokslininkai nustatė, kad šis grybelis gamina unikalią molekulių klasę, turinčią potencialą kovoti su vėžiu.

Šios molekulės priklauso ribosomų gaminamų peptidų grupei, kuriai atliekama potransliacinė modifikacija (RiPP). Tūkstančiai tokių RiPP buvo rasta bakterijose, o tik keli – grybuose. Iki šiol.

Šių grybelinių RiPP atradimo procesas toli gražu nebuvo paprastas. Komanda ištyrė keliolika skirtingų Aspergillus atmainų, ieškodama cheminių parašų, kurie rodytų perspektyvių molekulių buvimą. Aspergillus flavus iš karto išsiskyrė kaip pagrindinis kandidatas.

Mokslininkai palygino skirtingų grybelių padermių chemines medžiagas su žinomais RiPP kompleksais ir rado daug žadančių atitikmenų. Norėdami patvirtinti savo atradimą, jie išjungė atitinkamus genus ir patikrino, ar tikslinės cheminės medžiagos išnyko, įrodydami, kad rado šaltinį.

Šių cheminių medžiagų išgryninimas pasirodė esąs didelis iššūkis. Tačiau būtent šis sudėtingumas suteikia grybelinėms RiPP jų išskirtinį biologinį aktyvumą.

Galiausiai komanda iš Aspergillus flavus išskyrė keturis skirtingus RiPP. Šios molekulės turėjo unikalią susipynusių žiedų struktūrą – savybę, kuri anksčiau nebuvo aprašyta. Tyrėjai naujus junginius pavadino „asperigimicinais“ pagal grybą, iš kurio jie buvo išskirti.

Kitas žingsnis buvo asperigimicinų tyrimas su žmogaus vėžio ląstelėmis. Kai kuriais atvejais jie sustabdė vėžio ląstelių augimą, o tai rodo, kad asperigimicinai vieną dieną galėtų tapti nauju tam tikrų rūšių vėžio gydymo būdu.

Mokslininkai taip pat atrado, kaip šios cheminės medžiagos patenka į vėžio ląsteles. Šis atradimas yra svarbus, nes daugelis junginių, tokių kaip asperigimicinai, turi gydomųjų savybių, tačiau negali patekti į ląsteles tokiais kiekiais, kad būtų naudingi. Nustatyta, kad tam tikri riebalai (lipidai) gali palengvinti šį procesą, suteikdami mokslininkams naują įrankį vaistų kūrimui.

Papildomi eksperimentai parodė, kad asperigimicinai greičiausiai trukdo vėžio ląstelių dalijimosi procesui. Vėžio ląstelės dalijasi nekontroliuojamai, ir šie junginiai, atrodo, blokuoja mikrovamzdelių – ląstelių viduje esančių atraminių struktūrų, kurios yra būtinos dalijimuisi, – susidarymą.

Didžiulis neišnaudotas potencialas

Šis sutrikimas būdingas tam tikriems ląstelių tipams, todėl gali sumažėti šalutinio poveikio rizika. Tačiau asperigimicinų atradimas tėra pradžia. Tyrėjai taip pat aptiko panašių genų grupių kituose grybuose, o tai rodo, kad dar daug grybinių RiPP laukia, kol bus atrasta.

Beveik visi iki šiol atrasti grybeliniai RiPP pasižymi stipriu biologiniu aktyvumu, todėl ši mokslo sritis turi milžinišką neišnaudotą potencialą. Kitas žingsnis – išbandyti asperigimicinus kitose sistemose ir modeliuose, tikintis ateityje pereiti prie klinikinių tyrimų su žmonėmis. Jei pasiseks, šios molekulės galėtų prisijungti prie kitų grybelinių vaistų, tokių kaip penicilinas, kuris sukėlė revoliuciją šiuolaikinėje medicinoje.

Aspergillus flavus istorija yra ryškus pavyzdys, kaip gamta gali būti ir pavojaus, ir gydymo šaltinis. Šimtmečius šis grybelis buvo laikomas tyliuoju žudiku, tykančiu senovės kapuose ir atsakingu už paslaptingas mirtis bei „faraono prakeiksmo“ legendą. Šiandien mokslininkai šią baimę paverčia viltimi, naudodami tas pačias mirtinas sporas gyvybę gelbstintiems vaistams kurti.

Ši transformacija – nuo prakeiksmo iki vaisto – pabrėžia nuolatinių tyrimų ir inovacijų svarbą tyrinėjant gamtą. Ji mums suteikė neįtikėtiną vaistinę, pilną junginių, kurie gali ir pakenkti, ir gydyti. Mokslininkų ir inžinierių pareiga – atskleisti šias paslaptis, pasitelkiant naujausias technologijas, skirtas naujų molekulių identifikavimui, modifikavimui ir jų gebėjimui gydyti ligas išbandyti.

Asperigimicinų atradimas primena mums, kad net ir labiausiai netikėtini šaltiniai – pavyzdžiui, toksiškas grybas iš kapo – gali būti raktas į revoliucinius naujus gydymo būdus. Tyrėjams toliau tyrinėjant paslėptą grybų pasaulį, kas žino, kokie kiti medicininiai proveržiai laukia po paviršiumi?