Когда-то желтая плесень Aspergillus flavus наводила ужас: ее токсины обвиняли в гибели археологов, вскрывавших гробницы Тутанхамона и Казимира IV. Теперь же ученые из Пенсильванского университета превратили этот грибок в оружие против лейкемии.

Результаты опубликованы в издании Nature Chemical Biology.

Все началось с поиска редких молекул — RiPP (рибосомных пептидов). Их сложно обнаружить, еще сложнее выделить, но именно они могут стать основой для новых лекарств. В бактериях такие соединения находили и раньше, а вот в грибах — почти никогда.

RiPP (рибосомные пептиды) — небольшие белковые молекулы, которые синтезируются рибосомами (клеточными «фабриками» белка), а затем модифицируются для получения сложной структуры. Их ценность — в высокой биологической активности: они могут убивать бактерии, блокировать вирусы или, как в этом случае, останавливать раковые клетки.

Исследователи проанализировали несколько штаммов Aspergillus и выяснили: A. flavus производит неизвестные ранее RiPP — асперигимицины. Эти молекулы напоминают цепочку с переплетенными кольцами. Когда их испытали на раковых клетках, два варианта асперигимицинов подавили рост лейкемии. А третий, с добавлением липида (такой же есть в маточном молочке пчел), оказался не хуже стандартных препаратов — цитарабина и даунорубицина.

Как это работает

• Липид помогает молекуле проникнуть в клетку через «ворота» — ген SLC46A3.
• Внутри асперигимицины нарушают деление клеток, блокируя сборку микротрубочек.
• При этом на другие типы рака (груди, печени, легких) или бактерии они почти не действуют — значит, токсичность минимальна.

Грибы подарили нам пенициллин, — говорит Шерри Гао, руководитель исследования. — Теперь мы нашли еще один потенциальный препарат, и это только начало.

Ученые уже обнаружили похожие гены в других грибах — вероятно, в природе скрыто множество подобных молекул. Следующий шаг — испытания на животных.

Что это дает

• Новый класс противораковых веществ — асперигимицины могут стать основой для препаратов, особенно при резистентных формах лейкемии.
• Меньше побочных эффектов — избирательность действия снижает вред для здоровых клеток.
• Метод поиска лекарств — комбинация генетического и метаболического анализа ускорит обнаружение других RiPP в грибах.
• Решение проблемы доставки лекарств — липидная «насадка» и ген SLC46A3 помогут улучшить эффективность многих циклических пептидов.

Слабые места работы:

• Пока испытания проводились только in vitro — неизвестно, как асперигимицины поведут себя в живом организме.
• Узкая специфичность (только лейкемия) — хотя это плюс для безопасности, но ограничивает применение.
• Сложность синтеза: природные RiPP часто трудно воспроизвести в промышленных масштабах.

Ранее ученые разработали новую стратегию поиска и уничтожения стволовых клеток лейкемии.