Aspergillus flavus (česky kropidlák žlutý) je toxická houba, která ovlivňuje plodiny a byla spojena s úmrtími při vykopávkách starověkých hrobek. Tým vědců nyní přeměnil molekuly z této smrtící houby na účinnou protirakovinnou sloučeninu.
Vědci pod vedením Pensylvánské univerzity (USA) upravili některé molekuly a testovali je proti buňkám leukémie. Výsledkem byla slibná protirakovinná sloučenina, která otevírá nové hranice při objevování dalších léčiv odvozených z hub.
„Houby nám daly penicilin. Nyní nám tyto nové výsledky ukazují, že stále existuje mnoho dalších léků odvozených z přírodních produktů, které je třeba objevit,“ říká Sherry Gao, profesorka bioinženýrství na Pensylvánské univerzitě a hlavní autorka studie, jejíž podrobnosti byly nedávno zveřejněny v časopise Nature Chemical Biology.
Aspergillus flavus, pojmenovaný podle svých žlutých spor, byl dlouho považován za zlovolný mikroorganismus. Poté, co archeologové ve 20. letech 20. století otevřeli hrobku krále Tuta, vedla série předčasných úmrtí v řadách vykopávkového týmu k prokletí faraona. O desítky let později lékaři vyslovili teorii, že v tom mohly hrát roli spory hub, které byly po tisíciletí spící.

Zdroj: Youtube.com
A když v 70. letech 20. století vstoupil tucet vědců do hrobky Kazimíra IV. v Polsku, stalo se to znovu: během několika týdnů deset z nich zemřelo. Další zkoumání odhalilo, že v hrobce se nacházel A. flavus, jehož toxiny mohou způsobovat plicní infekce.
Nyní je tatáž houba nečekaným zdrojem nové slibné léčby rakoviny.
Dotyčnou terapií je třída ribozomem syntetizovaných a modifikovaných peptidů neboli RiPP. Název odkazuje na způsob, jakým je sloučenina vyráběna – ribozomem, malou buněčnou strukturou, která vytváří bílkoviny – a na skutečnost, že je následně modifikována, v tomto případě tak, aby se zlepšily její protirakovinné vlastnosti.
„Purifikace těchto látek je obtížná,“ vysvětluje Qiuyue Nie, postdoktorandka v Pensylvánii a první autorka článku.
Ačkoli u bakterií byly identifikovány tisíce RiPP, u hub jich bylo nalezeno jen několik.
Aby tým nalezl RiPPs u hub, analyzoval nejprve tucet kmenů rodu Aspergillus, u nichž předchozí výzkum ukázal, že mohou obsahovat více těchto chemických látek.
Porovnáním chemických látek produkovaných těmito kmeny se známými stavebními kameny RiPPs vědci identifikovali A. flavus jako slibného kandidáta pro další studium.
Genetická analýza ukázala, že zdrojem houbových RiPP je určitý protein v A. flavus. Když vědci vypnuli geny, které tento protein vytvářejí, zmizely i chemické markery indikující přítomnost RiPP.
Tento nový přístup, který kombinuje metabolické a genetické informace, nejenže identifikoval zdroj houbových RiPP v A. flavus, ale mohl by být v budoucnu využit k nalezení dalších houbových RiPP.
Po přečištění čtyř různých RiPP vědci zjistili, že molekuly mají společnou jedinečnou strukturu vzájemně propojených kruhů, které byly pokřtěny jako „asperigimyciny“.
I bez úprav prokázaly asperigimyciny po smíchání s lidskými rakovinnými buňkami svůj léčebný potenciál: dvě ze čtyř variant měly silné účinky proti leukemickým buňkám.
Další varianta, ke které vědci přidali lipid obsažený také v mateří kašičce, která vyživuje vyvíjející se včely, fungovala stejně dobře jako cytarabin a daunorubicin, dva léky schválené americkými zdravotnickými orgány, které se již desítky let používají k léčbě leukémie.
Dalšími pokusy vědci zjistili, že asperigimyciny pravděpodobně narušují proces dělení buněk.
„Rakovinné buňky se nekontrolovaně dělí. Tyto sloučeniny blokují tvorbu mikrotubulů, které jsou pro dělení buněk nezbytné,“ vysvětluje Gao.
Důležité je, že sloučeniny měly malý nebo žádný účinek na buňky rakoviny prsu, jater nebo plic nebo na řadu bakterií a hub, což naznačuje, že rušivé účinky asperigimycinů jsou specifické pro určité typy buněk, což je klíčová vlastnost pro všechny budoucí léky.
Kromě toho, že výzkumníci prokázali lékařský potenciál asperigimycinů, identifikovali podobné genové shluky i u jiných hub, což naznačuje, že další houbové RiPPS ještě čekají na objevení.
Dalším krokem je testování asperigimycinů na zvířecích modelech s nadějí, že jednoho dne přejdou ke klinickým zkouškám na lidech.
Aspergillus flavus představuje výzvu nejen v archeologii, ale také v zemědělství. Je známo, že tato houba produkuje aflatoxiny, toxické sloučeniny, které kontaminují plodiny, jako je kukuřice a arašídy, a představují významné riziko pro zdraví lidí a zvířat. Aflatoxiny jsou silné karcinogeny a jejich přítomnost v potravinách je v mnoha zemích přísně regulována.
Z hlediska lidského zdraví může kropidlák kromě své úlohy při plicních infekcích způsobovat aspergilózu, onemocnění, které postihuje především lidi s oslabeným imunitním systémem. Aspergilóza může mít různé formy, od alergických reakcí až po závažnější infekce postihující plíce a další orgány.

Zdroj: Youtube.com
Výzkum této houby a jejích derivátů otevírá nejen nové možnosti léčby rakoviny, ale mohl by také vést k účinnějším metodám kontroly jejího negativního vlivu na zemědělství a veřejné zdraví.
Objev asperigimycinů je teprve začátek. Schopnost identifikovat a modifikovat houbové sloučeniny pro lékařské účely slibuje revoluci v oblasti farmakologie. S rostoucí rezistencí vůči antibiotikům a potřebou cílenější léčby složitých onemocnění představují houby neprobádaný zdroj terapeutických řešení.
Vědci pokračují ve zkoumání rozsáhlého světa hub v naději, že objeví další sloučeniny, které lze využít k léčbě nejrůznějších onemocnění. Tento přístup má potenciál nejen zlepšit lidské zdraví, ale také nabídnout udržitelná řešení zemědělských a environmentálních problémů.