Tappava sieni Aspergillus flavus, jota aikoinaan syytettiin “muumion kirouksesta” hautakaivausten jälkeisistä kuolemantapauksista, näyttää nyt lupaavalta leukemian torjunnassa.- Tutkijat havaitsivat, että sieni tuottaa asperigimysiineiksi kutsuttuja yhdisteitä, jotka tuhoavat valikoivasti leukemiasoluja vahingoittamatta tervettä kudosta.
- Nämä lipidimolekyyleillä muunnetut yhdisteet tunkeutuvat syöpäsoluihin tehokkaammin ja kohdistuvat leukemiasolujen jakautumisen kannalta ratkaisevaan geeniin.
- Toisin kuin kemoterapia, asperigimysiineillä on minimaalinen vaikutus muihin syöpätyyppeihin, mikä viittaa hyvin kohdennettuun hoitomenetelmään.
- Läpimurto korostaa sienien käyttämätöntä lääketieteellistä potentiaalia, ja tulevan tutkimuksen tavoitteena ovat eläinkokeet ja mahdolliset ihmishoidot.
Arkeologit kuiskuttelivat vuosikymmeniä pelätystä “muumion kirouksesta” sen jälkeen, kun kuningas Tutankhamonin haudan avaamista vuonna 1922 seurasi joukko salaperäisiä kuolemantapauksia. Sama pahaenteinen sieni, Aspergillus flavus, jota syytettiin noista kuolemantapauksista, on nyt noussut epätodennäköiseksi sankariksi taistelussa syöpää vastaan. Hämmästyttävällä tavalla Pennsylvanian yliopiston tutkijat ovat havainneet, että juuri tämä organismi, jota aikoinaan pelättiin tappavien hengitystieinfektioidensa vuoksi, tuottaa yhdisteitä, jotka kykenevät tuhoamaan valikoivasti leukemiasoluja tervettä kudosta säästäen. Havainnot on julkaistu Nature Chemical Biology -lehdessä, ja ne voivat tasoittaa tietä uuden sukupolven kohdennetuille syöpähoidoille, jotka on johdettu luonnon väärinymmärretyimmistä mikrobeista.
Kirous muuttui parannuskeinoksi
Legenda muumion kirouksesta sai jalansijaa, kun lordi Carnarvon, Tut-kuninkaan kaivausten rahoittaja, kuoli kuukausia hautaan menemisen jälkeen. Vuosikymmeniä myöhemmin 10 arkeologia 12:sta, jotka kaivoivat kuningas Kasimir IV:n kryptaa Puolassa, kohtasi samanlaisen kohtalon. Nykyaikainen tiede tunnisti myöhemmin Aspergillus flavuksen, myrkyllisen, itiöitä tuottavan sienen, todennäköiseksi syylliseksi. Sen itiöt kukoistivat vuosisatojen ajan suljetuissa haudoissa, ja hengitettynä ne voivat aiheuttaa tappavia infektioita erityisesti niille, joilla on heikentynyt vastustuskyky.
Huomattava käänne on kuitenkin se, että tutkijat ovat nyt valjastaneet tämän saman sienen kehittämään mahdollisen läpimurron syöpään. “Tämä on luonnon ironiaa parhaimmillaan”, sanoo Sherry Gao, tutkimuksen vanhempi kirjoittaja ja professori Pennsylvanian yliopistossa. “Sama sieni, jota aikoinaan pelättiin kuoleman tuojana, voi nyt auttaa pelastamaan ihmishenkiä.”
Luonnon kätketyn apteekin avaaminen
Avain piilee harvinaisessa molekyylien luokassa, joita kutsutaan asperigimysiineiksi, eräänlaisiksi ribosomaalisesti syntetisoiduiksi ja translaation jälkeen muunnetuiksi peptideiksi (RiPP). Näillä monimutkaisilla yhdisteillä, joita esiintyy harvoin sienissä, on ainutlaatuinen rakenne, jonka ansiosta ne voivat olla vuorovaikutuksessa biologisten järjestelmien kanssa täsmällisellä ja tehokkaalla tavalla. Eristettyään neljä uutta asperigimysiiniä tutkijat havaitsivat, että kahdella niistä oli “vahvoja leukemian vastaisia ominaisuuksia” jopa luonnollisessa tilassaan, kertoo pääkirjoittaja Qiuyue Nie.
Tehokkuuden lisäämiseksi tutkijat liittivät niihin lipidimolekyylejä, jotka muistuttavat mehiläiskuningattarille syötettävän ravinteikkaan aineksen sisältämiä molekyylejä, jolloin yhdisteet pystyvät tunkeutumaan syöpäsoluihin tehokkaammin. Lisäkokeet paljastivat, että SLC46A3-geeni toimii molekulaarisena porttina, joka auttaa lääkettä kohdistumaan suoraan leukemiasoluihin ohittaen samalla terveen kudoksen. Tämä löytö voi mullistaa lääkkeiden annostelun muihin vaikeasti hoidettaviin sairauksiin.
Toisin kuin perinteinen kemoterapia, joka tuhoaa sekä syöpäsoluja että terveitä soluja, asperigimysiinit vaikuttavat ainutlaatuisen selektiivisiltä. Varhaiset testit osoittivat minimaalista vaikutusta rinta-, maksa- ja keuhkosyöpäsoluihin, mikä viittaa keskittyneeseen mekanismiin, joka häiritsee ainoastaan leukemiasolujen jakautumista. “Syöpäsolut jakautuvat hallitsemattomasti”, Gao selitti. “Nämä yhdisteet estävät solujen jakautumiselle välttämättömien mikrotubulusten muodostumisen.”
Sienilääketieteen uusi ulottuvuus
Ryhmän havainnot korostavat sienistä saatavien lääkkeiden käyttämätöntä potentiaalia. “Sienet antoivat meille penisilliinin”, Gao totesi. “Nämä tulokset osoittavat, että monia muita luonnontuotteista peräisin olevia lääkkeitä on vielä löytämättä.” Tutkijat uskovat, että sienien genomia skannaamalla ja uuttamistekniikoita hiomalla voidaan löytää lukemattomia muita elämää pelastavia yhdisteitä.
Seuraavaksi tutkimusryhmä aikoo testata asperigimysiinejä eläinmalleissa, ja lopullisena tavoitteena ovat kliiniset tutkimukset ihmisillä. “Luonto on antanut meille tämän uskomattoman apteekin”, Gao sanoi. “Meidän tehtävämme on paljastaa sen salaisuudet.”
Kirotuista haudoista huippuluokan laboratorioihin Aspergillus flavus on kulkenut roistosta visionääriksi. Se, mitä muinaiset kulttuurit pelkäsivät yliluonnollisena vitsauksena, saattaa pian olla todiste tieteen voimasta lunastaa jopa tappavin luonnon luomus –kääntää kiroukset parannuskeinoiksi, läpimurto kerrallaan.