Гриб из гробницы Тутанхамона оказался источником соединений против рака — исследование

В ноябре 1922 года археолог Говард Картер заглянул через небольшое отверстие в запечатанную гробницу фараона Тутанхамона. Когда его спросили, видит ли он что-нибудь, он ответил: «Да, чудесные вещи». Однако всего через несколько месяцев его финансовый покровитель лорд Карнарвон умер от загадочной болезни. В последующие годы несколько других членов команды раскопок также встретили похожую судьбу, подпитывая легенды о «проклятии фараона», которое уже более века пленяет воображение публики.

Десятилетиями эти таинственные смерти приписывались сверхъестественным силам. Но современная наука выявила более вероятного виновника: токсичный гриб Aspergillus flavus. И теперь, в неожиданном повороте событий, этот же смертельно опасный организм превращается в мощное оружие в борьбе с раком.

Aspergillus flavus — это распространённая плесень, встречающаяся в почве, гниющей растительности и зерне на хранении. Он печально известен своей способностью выживать в суровых условиях, включая запечатанные камеры древних гробниц, где может находиться в спящем состоянии тысячелетиями.

Когда его потревожить, гриб выпускает споры, которые могут вызвать тяжёлые респираторные инфекции, особенно у людей с ослабленным иммунитетом. Это может объяснить так называемое «проклятие» Тутанхамона и похожие случаи, например, смерти нескольких учёных, посетивших гробницу Казимира IV в Польше в 1970-х годах. В обоих случаях последующие исследования выявили присутствие A. flavus, и, вероятно, именно его токсины были ответственны за болезни и смерти.

Несмотря на свою смертоносную репутацию, Aspergillus flavus сейчас находится в центре удивительного научного открытия. Исследователи из Университета Пенсильвании обнаружили, что этот гриб производит уникальный класс молекул с потенциалом борьбы с раком.

Эти молекулы относятся к группе пептидов, синтезируемых рибосомами и подвергающихся посттрансляционной модификации (RiPPs). Ранее тысячи таких RiPPs были обнаружены у бактерий, но лишь несколько — у грибов. До настоящего времени.

Процесс обнаружения этих грибковых RiPPs был далеко не простым. Команда исследователей изучила дюжину различных штаммов аспергилл, ищa химические следы, указывающие на присутствие перспективных молекул. Aspergillus flavus сразу выделился как главный кандидат.

Учёные сравнили химические соединения из разных штаммов грибов с известными RiPP-комплексами и нашли многообещающие совпадения. Чтобы подтвердить открытие, они выключили соответствующие гены и убедились, что целевые химические вещества исчезли, доказав, что они нашли источник.

Очищение этих химических соединений оказалось серьёзной проблемой. Однако именно эта сложность придаёт грибковым RiPPs их удивительную биологическую активность.

Команде в итоге удалось выделить четыре различных RiPPs из Aspergillus flavus. Эти молекулы имели уникальную структуру взаимосвязанных колец — такую особенность ранее никогда не описывали. Исследователи назвали новые соединения «асперигимицины» в честь гриба, из которого они были выделены.

Следующим шагом было тестирование асперигимицинов на раковых клетках человека. В некоторых случаях они остановили рост раковых клеток, что позволяет предполагать, что асперигимицины могут однажды стать новым средством лечения некоторых видов рака.

Учёные также выяснили, как эти химические вещества проникают в раковые клетки. Это открытие важно, поскольку многие соединения, подобные асперигимицинам, обладают лекарственными свойствами, но не могут попасть в клетки в достаточном количестве, чтобы быть полезными. Было установлено, что определённые жиры (липиды) могут облегчать этот процесс, что даёт учёным новый инструмент для разработки лекарств.

Дополнительные эксперименты показали, что асперигимицины, вероятно, нарушают процесс деления раковых клеток. Раковые клетки делятся бесконтрольно, а эти соединения, по-видимому, блокируют формирование микротрубочек — опорных структур внутри клеток, которые необходимы для деления.

Огромный нераскрытый потенциал

Это нарушение специфично для определённых типов клеток, что может снизить риск побочных эффектов. Но открытие асперигимицинов — лишь начало. Исследователи также нашли схожие кластеры генов у других грибов, что предполагает, что ещё многие грибковые RiPPs ждут своего открытия.

Почти все грибковые RiPPs, обнаруженные до сих пор, обладают сильной биологической активностью, что делает эту область науки с огромным нераскрытым потенциалом. Следующий шаг — тестирование асперигимицинов в других системах и моделях, с надеждой в будущем перейти к клиническим испытаниям на людях. Если всё получится, эти молекулы могут присоединиться к ряду других грибковых лекарств, таких как пенициллин, который произвёл революцию в современной медицине.

История Aspergillus flavus — это яркий пример того, как природа может быть одновременно источником опасности и кладезем исцеления. На протяжении веков этот гриб считался тихим убийцей, скрывающимся в древних гробницах и ответственным за таинственные смерти и легенду о «проклятии фараона». Сегодня учёные превращают этот страх в надежду, используя те же смертельные споры для создания спасительных лекарств.

Эта трансформация — от проклятия к лекарству — подчеркивает важность постоянного исследования и инноваций в изучении природы. Она предоставила нам невероятную аптеку, полную соединений, которые могут как навредить, так и исцелить. Именно учёные и инженеры должны раскрывать эти секреты, используя новейшие технологии для идентификации, модификации и тестирования новых молекул на их способность лечить болезни.

Открытие асперигимицинов напоминает нам, что даже самые маловероятные источники — такие как токсичный гриб из гробницы — могут хранить ключ к революционным новым методам лечения. По мере того как исследователи продолжают исследовать скрытый мир грибов, кто знает, какие ещё медицинские прорывы ждут под поверхностью?