Tutanhamoni seen sisaldab vähivastaseid ühendeid, ütleb uuring

1922. aasta novembris piilus arheoloog Howard Carter läbi väikese augu kuningas Tutanhamoni suletud hauakambrisse. Küsimusele, kas ta näeb midagi, vastas ta: "Jah, imelisi asju." Kuid vaid mõni kuu hiljem suri tema rahaline toetaja lord Carnarvon salapärasesse haigusesse. Järgnevatel aastatel kohtasid mitut teist väljakaevamismeeskonna liiget sarnast saatust, mis õhutas legendi "vaarao needusest", mis on avalikkuse kujutlusvõimet köitnud enam kui sajandi.

Aastakümneid omistati neid salapäraseid surmajuhtumeid üleloomulikele jõududele. Kuid tänapäeva teadus on tuvastanud tõenäolisema süüdlase: mürgise seene Aspergillus flavus. Ja nüüd, üllataval sündmuste pöördel, on seesama surmav organism muutumas võimsaks relvaks võitluses vähi vastu.

Aspergillus flavus on levinud hallitusseen, mida leidub mullas, mädanenud taimedes ja ladustatud teraviljas. See on kurikuulus oma võime poolest ellu jääda karmides keskkondades, sealhulgas iidsete haudade suletud kambrites, kus see võib tuhandeid aastaid uinuda.

Häirimisel eraldab seen eoseid, mis võivad põhjustada raskeid hingamisteede infektsioone, eriti nõrgenenud immuunsüsteemiga inimestel. See võib selgitada Tutanhamoni niinimetatud "needust" ja sarnaseid juhtumeid, näiteks mitme teadlase surma, kes külastasid 1970. aastatel Poolas Casimir IV hauda. Mõlemal juhul näitasid hilisemad uuringud A. flavus'e olemasolu ning selle toksiinid olid tõenäoliselt haiguste ja surmade põhjuseks.

Vaatamata oma surmavale mainele on Aspergillus flavus nüüd üllatava teadusliku avastuse keskmes. Pennsylvania ülikooli teadlased on avastanud, et seen toodab ainulaadset molekulide klassi, millel on vähivastane potentsiaal.

Need molekulid kuuluvad ribosoomi poolt toodetud peptiidide rühma, mis läbivad translatsioonijärgse modifikatsiooni (RiPP-d). Bakterites on leitud tuhandeid selliseid RiPP-sid, kuid seentes vaid mõni üksik. Praeguseks.

Nende seente RiPP-ide avastamise protsess polnud kaugeltki lihtne. Meeskond uuris tosinat erinevat Aspergilluse tüve, otsides keemilisi tunnuseid, mis viitaksid paljulubavate molekulide olemasolule. Aspergillus flavus paistis kohe silma juhtiva kandidaadina.

Teadlased võrdlesid erinevate seenetüvede kemikaale teadaolevate RiPP kompleksidega ja leidsid paljulubavaid vasteid. Oma avastuse kinnitamiseks lülitasid nad välja vastavad geenid ja kontrollisid, et sihtkemikaalid kadusid, tõestades, et nad olid allika leidnud.

Nende kemikaalide puhastamine on osutunud suureks väljakutseks. Kuid just see keerukus annab seente RiPP-idele nende märkimisväärse bioloogilise aktiivsuse.

Lõpuks isoleeris meeskond Aspergillus flavus'est neli erinevat RiPP-i. Neil molekulidel oli ainulaadne omavahel põimunud rõngaste struktuur, omadus, mida polnud varem kirjeldatud. Teadlased nimetasid uued ühendid seene järgi, millest need isoleeriti, "asperigimütsiinideks".

Järgmine samm oli asperigimütsiinide testimine inimese vähirakkudel. Mõnel juhul peatasid need vähirakkude kasvu, mis viitab sellele, et asperigimütsiinidest võiks ühel päeval saada uus ravi teatud tüüpi vähi korral.

Teadlased on avastanud ka, kuidas need kemikaalid vähirakkudesse sisenevad. See avastus on oluline, sest paljudel ühenditel, näiteks asperigimütsiinidel, on raviomadused, kuid need ei saa rakkudesse siseneda piisavas koguses, et olla kasulikud. On leitud, et teatud rasvad (lipiidid) võivad seda protsessi hõlbustada, andes teadlastele uue vahendi ravimite väljatöötamiseks.

Täiendavad katsed näitasid, et asperigimütsiinid tõenäoliselt segavad vähirakkude jagunemisprotsessi. Vähirakud jagunevad kontrollimatult ja need ühendid näivad blokeerivat mikrotuubulite moodustumist – rakkude sees olevaid tugistruktuure, mis on jagunemiseks hädavajalikud.

Tohutu kasutamata potentsiaal

See häire on spetsiifiline teatud rakutüüpidele, mis võib vähendada kõrvaltoimete riski. Kuid asperigimütsiinide avastamine on alles algus. Teadlased leidsid sarnaseid geeniklastreid ka teistes seentes, mis viitab sellele, et avastamist ootab veel palju seente RiPP-sid.

Peaaegu kõigil seni avastatud seenpõhistel RiPP-idel on tugev bioloogiline aktiivsus, mis teeb sellest teadusvaldkonnast tohutu kasutamata potentsiaaliga valdkonna. Järgmine samm on asperigimütsiinide testimine teistes süsteemides ja mudelites, lootes tulevikus liikuda edasi inimeste kliiniliste uuringute juurde. Edu korral võivad need molekulid liituda teiste seenravimite, näiteks penitsilliini, ridadega, mis on tänapäeva meditsiini revolutsiooniliselt muutnud.

Aspergillus flavus'e lugu on särav näide sellest, kuidas loodus võib olla nii ohu kui ka tervendamise allikas. Sajandeid peeti seda seent vaikseks tapjaks, mis varitses iidsetes haudades ning oli vastutav salapäraste surmade ja „vaarao needuse“ legendi eest. Tänapäeval muudavad teadlased selle hirmu lootuseks, kasutades samu surmavaid eoseid elupäästvate ravimite loomiseks.

See muutus – needusest ravimiks – rõhutab pideva uurimistöö ja innovatsiooni olulisust looduse uurimisel. See on andnud meile uskumatu apteegi, mis on täis ühendeid, mis võivad nii kahjustada kui ka tervendada. Teadlaste ja inseneride ülesanne on need saladused avada, kasutades uusimat tehnoloogiat uute molekulide haiguste ravimise võime tuvastamiseks, modifitseerimiseks ja testimiseks.

Asperigimütsiinide avastamine tuletab meile meelde, et isegi kõige ebatõenäolisemad allikad – näiteks hauakambrist leitud mürgine seen – võivad olla võtmeks revolutsioonilistele uutele ravimeetoditele. Kes teab, millised meditsiinilised läbimurded meid veel pinna all ootavad, samal ajal kui teadlased seente varjatud maailma uurivad?