Badania wskazują, że grzyb Tutanchamona zawiera związki przeciwnowotworowe

W listopadzie 1922 roku archeolog Howard Carter zajrzał przez niewielki otwór do zamkniętego grobowca króla Tutanchamona. Zapytany, czy cokolwiek widzi, odpowiedział: „Tak, cudowne rzeczy”. Jednak zaledwie kilka miesięcy później jego sponsor, lord Carnarvon, zmarł na tajemniczą chorobę. W kolejnych latach podobny los spotkał kilku innych członków zespołu wykopaliskowego, podsycając legendę o „klątwie faraona”, która od ponad wieku fascynuje wyobraźnię społeczeństwa.

Przez dekady te tajemnicze zgony przypisywano siłom nadprzyrodzonym. Jednak współczesna nauka zidentyfikowała bardziej prawdopodobnego winowajcę: toksyczny grzyb Aspergillus flavus. A teraz, w zaskakującym obrocie spraw, ten sam śmiercionośny organizm staje się potężną bronią w walce z rakiem.

Aspergillus flavus to pospolity gatunek pleśni występujący w glebie, gnijącej roślinności i przechowywanym ziarnie. Jest znany ze swojej zdolności przetrwania w trudnych warunkach, w tym w zamkniętych komorach starożytnych grobowców, gdzie może pozostawać uśpiony przez tysiące lat.

Zanieczyszczony grzyb uwalnia zarodniki, które mogą powodować poważne infekcje dróg oddechowych, zwłaszcza u osób z osłabionym układem odpornościowym. Może to wyjaśniać tzw. „klątwę” Tutanchamona i podobne przypadki, takie jak śmierć kilku naukowców odwiedzających grób Kazimierza IV w Polsce w latach 70. XX wieku. W obu przypadkach późniejsze badania wykazały obecność A. flavus, a jego toksyny były prawdopodobnie odpowiedzialne za choroby i zgony.

Pomimo swojej śmiercionośnej reputacji, Aspergillus flavus jest obecnie przedmiotem zaskakującego odkrycia naukowego. Naukowcy z Uniwersytetu Pensylwanii odkryli, że grzyb ten wytwarza unikalną klasę cząsteczek o potencjale zwalczającym raka.

Te cząsteczki należą do grupy peptydów produkowanych przez rybosomy, które ulegają modyfikacji potranslacyjnej (RiPP). Tysiące takich RiPP znaleziono u bakterii, ale tylko kilka u grzybów. Do tej pory.

Proces odkrywania tych grzybowych RiPP-ów nie był prosty. Zespół zbadał kilkanaście różnych szczepów Aspergillus, poszukując sygnatur chemicznych, które wskazywałyby na obecność obiecujących cząsteczek. Aspergillus flavus natychmiast wyróżnił się jako wiodący kandydat.

Naukowcy porównali związki chemiczne z różnych szczepów grzybów ze znanymi kompleksami RiPP i znaleźli obiecujące odpowiedniki. Aby potwierdzić swoje odkrycie, wyłączyli odpowiednie geny i sprawdzili, czy docelowe związki chemiczne zniknęły, co dowodzi, że znaleźli źródło.

Oczyszczanie tych substancji chemicznych okazało się poważnym wyzwaniem. Jednak to właśnie ta złożoność nadaje grzybowym RiPP ich niezwykłą aktywność biologiczną.

Zespół ostatecznie wyizolował cztery różne RiPP z Aspergillus flavus. Cząsteczki te charakteryzowały się unikalną strukturą zazębiających się pierścieni, cechą nigdy wcześniej nieopisaną. Naukowcy nadali nowym związkom nazwę „asperigimycyny” od grzyba, z którego zostały wyizolowane.

Kolejnym krokiem było przetestowanie działania asperigmycyn na ludzkich komórkach nowotworowych. W niektórych przypadkach udało się zahamować wzrost komórek nowotworowych, co sugeruje, że asperigmycyny mogą w przyszłości stać się nowym sposobem leczenia niektórych rodzajów nowotworów.

Naukowcy odkryli również, jak te substancje chemiczne wnikają do komórek nowotworowych. To odkrycie jest istotne, ponieważ wiele związków, takich jak asperygimycyny, ma właściwości lecznicze, ale nie może wnikać do komórek w ilościach wystarczających, aby być użytecznymi. Odkryto, że niektóre tłuszcze (lipidy) mogą wspomagać ten proces, dając naukowcom nowe narzędzie do opracowywania leków.

Dodatkowe eksperymenty wykazały, że asperigmycyny prawdopodobnie zakłócają proces podziału komórek nowotworowych. Komórki nowotworowe dzielą się niekontrolowanie, a związki te wydają się blokować tworzenie mikrotubul, struktur podporowych wewnątrz komórek, niezbędnych do podziału.

Ogromny niewykorzystany potencjał

Zaburzenie to jest specyficzne dla określonych typów komórek, co może zmniejszać ryzyko działań niepożądanych. Odkrycie asperygimycyny to jednak dopiero początek. Naukowcy odkryli również podobne skupiska genów u innych grzybów, co sugeruje, że wiele innych grzybowych RiPP czeka na odkrycie.

Prawie wszystkie dotychczas odkryte grzybicze RiPP wykazują silną aktywność biologiczną, co czyni tę dziedzinę nauki o ogromnym, niewykorzystanym potencjale. Kolejnym krokiem jest przetestowanie asperigmycyn w innych układach i modelach, z nadzieją na przejście w przyszłości do badań klinicznych na ludziach. Jeśli się powiedzie, cząsteczki te mogą dołączyć do grona innych leków grzybiczych, takich jak penicylina, która zrewolucjonizowała współczesną medycynę.

Historia kropidlaka żółtego (Aspergillus flavus) to doskonały przykład tego, jak natura może być zarówno źródłem zagrożenia, jak i uzdrowienia. Przez wieki grzyb ten uważano za cichego zabójcę, czającego się w starożytnych grobowcach i odpowiedzialnego za tajemnicze zgony oraz legendę o „klątwie faraona”. Dziś naukowcy przekształcają ten strach w nadzieję, wykorzystując te same śmiercionośne zarodniki do tworzenia leków ratujących życie.

Ta transformacja – od klątwy do lekarstwa – podkreśla wagę ciągłych badań i innowacji w badaniu natury. Dała nam ona niesamowitą aptekę pełną związków, które mogą zarówno szkodzić, jak i leczyć. Zadaniem naukowców i inżynierów jest odkrycie tych sekretów, wykorzystując najnowsze technologie do identyfikacji, modyfikacji i testowania nowych cząsteczek pod kątem ich zdolności do leczenia chorób.

Odkrycie asperigmycyn przypomina nam, że nawet najbardziej nieoczekiwane źródła – jak toksyczny grzyb z grobowca – mogą być kluczem do rewolucyjnych nowych metod leczenia. Naukowcy wciąż zgłębiają ukryty świat grzybów, ale kto wie, jakie inne medyczne przełomy czekają pod powierzchnią?