Уникальная находка в гробнице юного фараона может привести к революционному медицинскому прорыву.
Джастин Стеббинг: В ноябре 1922 года археолог Говард Картер заглянул в небольшое отверстие в запечатанной гробнице царя Тутанхамона. На вопрос, видит ли он что-нибудь, он ответил: «Да, чудесные вещи». Однако уже через несколько месяцев его спонсор, лорд Карнарвон, умер от загадочной болезни. В последующие годы несколько других членов экспедиции также погибли при странных обстоятельствах, что породило легенды о «проклятии фараона», будоражащие воображение публики уже более века.
Десятилетиями эти таинственные смерти объясняли сверхъестественными силами. Но современная наука выявила более вероятного виновника — токсичный грибок Aspergillus flavus. Теперь, в неожиданном повороте, этот смертоносный организм превращается в мощное оружие в борьбе против рака.
Грибок-убийца, скрывающийся в гробницах
Aspergillus flavus — распространенная плесень, встречающаяся в почве, разлагающейся растительности и зерновых хранилищах. Она печально известна своей способностью выживать в экстремальных условиях, включая запечатанные камеры древних гробниц, где может оставаться в спящем состоянии тысячи лет.
При нарушении покоя грибок выделяет споры, способные вызывать тяжелые респираторные инфекции, особенно у людей с ослабленным иммунитетом. Это может объяснить «проклятие» Тутанхамона и схожие случаи, например, гибель нескольких ученых, вскрывших в 1970-х годах гробницу Казимира IV в Польше. В обоих случаях исследования позже выявили присутствие A. flavus, чьи токсины, вероятно, и стали причиной болезней и смертей.
От смертоносного грибка — к лекарству от рака
Несмотря на свою опасную репутацию, Aspergillus flavus теперь находится в центре удивительного научного открытия. Исследователи из Университета Пенсильвании обнаружили, что этот грибок производит уникальный класс молекул, способных бороться с раком.
Эти молекулы относятся к группе рибосомально синтезируемых и посттрансляционно модифицированных пептидов (RiPPs). RiPPs создаются рибосомой — «белковой фабрикой» клетки — и затем химически изменяются для усиления их функций.
Хотя тысячи RiPPs уже найдены у бактерий, до сих пор их почти не обнаруживали у грибов.
Сложный поиск и прорыв
Процесс поиска этих грибных RiPPs оказался непростым. Ученые проанализировали дюжину штаммов Aspergillus, ища химические признаки, указывающие на наличие перспективных молекул. Aspergillus flavus быстро выделился как главный кандидат.
Исследователи сравнили химические соединения разных штаммов гриба с известными RiPPs и обнаружили сходства. Чтобы подтвердить открытие, они «отключили» соответствующие гены — и целевые соединения исчезли, доказав их происхождение.
Очистка этих веществ стала серьезной проблемой, но именно их сложная структура придает грибным RiPPs уникальную биологическую активность.
Асперигимицины: новая надежда
Команде удалось выделить четыре разных RiPPs из Aspergillus flavus. Эти молекулы обладали необычной структурой с переплетенными кольцами — подобное ранее не описывалось. Ученые назвали новые соединения «асперигимицинами» (в честь гриба-источника).
Следующим шагом стало тестирование асперигимицинов на раковых клетках человека. В некоторых случаях они останавливали рост опухолей, что дает надежду на создание новых лекарств.
Также ученые выяснили, как эти вещества проникают в раковые клетки. Это важно, поскольку многие потенциальные лекарства (включая асперигимицины) обладают полезными свойствами, но не могут попасть в клетки в достаточном количестве. Оказалось, что определенные липиды (жиры) могут усиливать этот процесс, открывая новые пути для разработки препаратов.
Дальнейшие эксперименты показали, что асперигимицины, вероятно, нарушают процесс деления раковых клеток, блокируя образование микротрубочек — внутреннего «каркаса», необходимого для их размножения.
Огромный нераскрытый потенциал
Поскольку это воздействие избирательно, риск побочных эффектов может быть снижен. Но открытие асперигимицинов — лишь начало. Ученые нашли похожие генные кластеры и в других грибах, что говорит о существовании множества неизученных грибных RiPPs.
Почти все обнаруженные на сегодня RiPPs грибов обладают мощной биологической активностью, что делает эту область невероятно перспективной. Следующий шаг — тестирование асперигимицинов на более сложных моделях с целью перехода к клиническим испытаниям на людях. В случае успеха эти молекулы могут встать в один ряд с другими грибными лекарствами, такими как пенициллин, перевернувший современную медицину.
От проклятия — к спасению
История Aspergillus flavus — яркий пример того, как природа может быть источником опасности, и кладезем исцеления. Веками этот грибок считали безмолвным убийцей, скрывающимся в древних гробницах и породившим легенды о проклятиях. Теперь ученые превращают этот страх в надежду, используя те же смертоносные споры для создания лекарств, спасающих жизни.
Это превращение от проклятия к лечению подчеркивает важность дальнейшего изучения природы. Она предоставила нам целую аптеку соединений, способных как убивать, так и исцелять. Задача ученых — раскрыть эти секреты, используя новейшие технологии для поиска, модификации и тестирования молекул, способных победить болезни.
Открытие асперигимицинов напоминает: даже самые неожиданные источники — например, токсичный грибок из гробницы — могут скрывать ключ к революционным методам лечения. И кто знает, какие еще прорывы ждут нас в таинственном мире грибов?
Джастин Стеббинг, профессор биомедицинских наук, Университет Англия Раскин
