Det handlar om Aspergillus flavus och studeras av University of Pennsylvania.
Ett forskarteam har omvandlat molekyler från svampen Aspergillus flavus till en kraftfull cancerbekämpande förening.
Aspergillus flavus är en giftig svamp som angriper grödor och har kopplats till dödsfall vid utgrävningar av gamla gravar.
Forskare, ledda av Pennsylvania University (USA), modifierade några av dess molekyler och testade dem mot leukemiceller. Resultatet blev en lovande cancerbekämpande substans som öppnar nya gränser för upptäckten av fler läkemedel som härrör från svampar.
”Svampar gav oss penicillin. Nu visar dessa nya resultat att det fortfarande finns många fler läkemedel härledda från naturprodukter att upptäcka”, betonar Sherry Gao, professor i bioingenjörsvetenskap vid University of Pennsylvania och huvudförfattare till studien, vars detaljer publicerades på måndagen i tidskriften Nature Chemical Biology.
Aspergillus flavus, uppkallad efter sina gula sporer, har länge varit en skurkaktig mikroorganism. Efter att arkeologer öppnade Tutankhamuns grav på 1920-talet ledde en rad förtida dödsfall bland utgrävningsteamet till att faraos förbannelse uppstod.
Årtionden senare teoriserade läkare att svampsporer, som varit vilande i årtusenden, kunde ha spelat en viktig roll.
Och på 1970-talet gick ett dussin forskare in i Casimir IV:s grav i Polen, och det hände igen: inom några veckor dog tio av dem. Senare undersökningar visade att graven innehöll A. flavus, vars toxiner kan orsaka lunginfektioner.
Nu är samma svamp den oväntade källan till en ny och lovande cancerbehandling.
En ovanlig upptäckt
Behandlingen i fråga är en typ av peptider som syntetiseras av ribosomer och modifieras, eller RiPP. Namnet hänvisar till hur föreningen produceras – av ribosomen, en liten cellstruktur som tillverkar proteiner – och till att den sedan modifieras, i detta fall för att förbättra dess egenskaper mot cancer.
”Det är svårt att rena dessa kemikalier”, förklarar Qiuyue Nie, postdoktor i Pennsylvania och försteförfattare till artikeln.
Även om tusentals RiPP har identifierats i bakterier, har endast ett fåtal hittats i svampar.
För att hitta svamp-RiPP analyserade teamet först ett dussin stammar av Aspergillus, som enligt tidigare forskning kunde innehålla fler av dessa kemikalier.
Genom att jämföra de kemikalier som dessa stammar producerade med de kända grundkomponenterna i RiPP identifierade forskarna A. flavus som en lovande kandidat för vidare studier.
Genetisk analys pekade ut ett specifikt protein i A. flavus som källa till svamp-RiPP. När forskarna inaktiverade de gener som skapar detta protein försvann också de kemiska markörerna som indikerade förekomsten av RiPP.
Denna nya metod, som kombinerar metabolisk och genetisk information, identifierade inte bara källan till svamp-RiPP i A. flavus, utan kan också användas för att hitta fler svamp-RiPP i framtiden.
Ett kraftfullt läkemedel?
Efter att ha renat fyra olika RiPP upptäckte forskarna att molekylerna hade en unik struktur av sammanlänkade ringar som döptes till ”asperigimiciner”.
Även utan modifieringar visade asperigimicinerna sin medicinska potential när de blandades med humana cancerceller: två av de fyra varianterna hade kraftfulla effekter mot leukemiceller.
En annan variant, till vilken forskarna tillsatte ett lipid som också finns i bidrottninggelé och som ger näring åt utvecklingsstadiet hos bin, fungerade lika bra som cytarabine och daunorubicine, två läkemedel som godkänts av amerikanska hälsomyndigheter och som i årtionden använts för att behandla leukemi.
Genom ytterligare experiment upptäckte forskarna att asperigimiciner troligen stör celldelningsprocessen.
”Cancerceller delar sig okontrollerat. Dessa föreningar blockerar bildandet av mikrotubuli, som är nödvändiga för celldelning”, förklarar Gao.
Det är värt att notera att föreningarna hade liten eller ingen effekt på cancerceller i bröst, lever eller lungor, eller på en rad bakterier och svampar, vilket tyder på att asperigimicins störande effekter är specifika för vissa typer av celler, en viktig egenskap för alla framtida läkemedel.
Förutom att visa på asperigimicins medicinska potential identifierade forskarna liknande grupper av gener i andra svampar, vilket tyder på att det finns fler RiPPS-svampar att upptäcka.
Nästa steg är att testa asperigimiciner i djurmodeller, i hopp om att en dag kunna gå vidare till kliniska prövningar på människor.
