14 تیر 1404 ساعت 20:46
یک کپک که زمانی باعث مرگ انسان‌های باستان می‌شد، حالا در آزمایشگاه به ترکیبی قدرتمند برای مبارزه با سرطان خون تبدیل شده است.
کپکی که زمانی به عنوان نفرین فراعنه شناخته می‌شد و جان کاشفان مقبره توت‌عنخ‌آمون را گرفت، اکنون به عنوان یک امید غیرمنتظره برای بیماران مبتلا به سرطان خون مطرح شده است.
این قارچ بدنام که در دهه‌ها پیش باعث مرگ اسرارآمیز دانشمندان شده بود، حالا مولکول‌هایی تولید می‌کند که می‌توانند با قوی‌ترین داروهای شیمی‌درمانی رقابت کنند. این کشف نشان می‌دهد که طبیعت هنوز رازهای درمانی بسیاری در خود پنهان کرده است.
چگونه یک کپک کشنده به درمان سرطان خون کمک می‌کند؟
در دهه ۱۹۲۰ میلادی، کپک زرد رنگی به نام آسپرژیلوس فلاووس (Aspergillus flavus) پس از مرگ چند نفر از اعضای تیم هاوارد کارتر که مقبره توت‌عنخ‌آمون را باز کرده بودند، شهرت بدی پیدا کرد.
دهه‌ها بعد سرنوشت مشابهی برای دانشمندانی که وارد سرداب کازیمیر چهارم پادشاه لهستان شدند تکرار شد. از ۱۲ محقق ۱۰ نفر در عرض چند هفته بر اثر بیماری تنفسی جان باختند و ردپای این مرگ‌ها به هاگ‌های خفته همین کپک رسید.
این قارچ که معمولا در خاک گیاهان در حال پوسیدگی و غلات یافت می‌شود، مدت‌ها به عنوان یک عامل سمی شناخته می‌شد. آسپرژیلوس فلاووس به دلیل تولید آفلاتوکسین‌ها که ترکیباتی بسیار سمی و سرطان‌زا هستند، یک تهدید جدی برای سلامت انسان و دام به شمار می‌رود.
اما اکنون دانشمندان چهره دیگری از این قارچ را آشکار کرده‌اند. آن‌ها دریافته‌اند که این کپک می‌تواند ترکیبات دارویی قدرتمندی تولید کند.
نقطه عطف این ماجرا در آزمایشگاه شری گائو در دانشگاه پنسیلوانیا رقم خورد. تیم تحقیقاتی او به دنبال داروهای پنهان در ژنوم میکروب‌ها بودند. آن‌ها روی پپتیدهای حلقوی کوچکی به نام RiPPs تمرکز کردند که به دلیل فعالیت بیولوژیکی پیچیده‌شان شناخته می‌شوند.
دانشمندان هزاران نوع از این پپتیدها را در باکتری‌ها شناسایی کرده‌اند اما تعداد انگشت‌شماری از آن‌ها در قارچ‌ها یافت شده است.
کشف یک کارخانه داروسازی درون کپک
محققان با مقایسه اثر شیمیایی ده‌ها سویه مختلف از قارچ آسپرژیلوس توانستند خوشه‌های ژنی را که احتمالا مسئول ساخت این پپتیدها بودند، شناسایی کنند.
آن‌ها با غیرفعال کردن این ژن‌ها مشاهده کردند که ترکیبات شیمیایی مرموز ناپدید می‌شوند. این آزمایش تایید کرد که آن‌ها یک کارخانه فعال تولید پپتیدهای RiPP را درون این کپک مرگبار کشف کرده‌اند.
جداسازی و تحلیل ساختاری، چهار مولکول کاملا جدید را آشکار کرد که دانشمندان به افتخار منبع قارچی‌شان، آن‌ها را آسپرژیمایسین نامیدند. دو مورد از این چهار مولکول فعالیت قابل توجهی علیه سلول‌های سرطانی از خود نشان دادند اما یک تغییر شیمیایی کوچک آن‌ها را به یک داروی فوق‌العاده تبدیل کرد.
از مقبره تا دارو؛ تحول شگفت‌انگیز آسپرژیمایسین
تیم تحقیقاتی با افزودن یک دم چرب مشابه آنچه در ژل رویال زنبور عسل یافت می‌شود، یک نسخه بهبودیافته از آسپرژیمایسین ساختند. این مولکول جدید به طرز شگفت‌انگیزی با سیتارابین و دانوروبیسین، دو داروی استاندارد شیمی‌درمانی که از دهه ۱۹۷۰ برای درمان سرطان خون استفاده می‌شوند، برابری می‌کرد. اما این دم چرب چگونه چنین قدرتی را آزاد کرد؟
محققان با استفاده از فناوری کریسپر دریافتند که این برچسب چرب به مولکول‌های مشتق‌شده از کپک اجازه می‌دهد تا از طریق یک ناقل خاص به نام SLC46A3 وارد سلول‌های سرطانی شوند.
این ناقل مانند یک دروازه عمل می‌کند و این کشف می‌تواند به توسعه داروهای جدید کمک کند. این بینش ممکن است سایر داروهای پپتیدی را که در عبور از سدهای سلولی مشکل دارند، نجات دهد.
این مطالعه نشان داد که آسپرژیمایسین‌های اصلاح‌شده با خراب کردن میکروتوبول‌ها یعنی داربست‌های پروتئینی که کروموزوم‌ها را حین تقسیم سلولی از هم جدا می‌کنند، رشد تومور را متوقف می‌کنند.
نکته جالب این است که این مولکول‌ها به سلول‌های سالم و حتی سلول‌های سرطانی سینه، کبد و ریه آسیب چندانی نمی‌رسانند. این ویژگی انتخابی می‌تواند به معنای عوارض جانبی کمتر برای بیماران باشد.
این کشف بار دیگر ثابت کرد که طبیعت منبع بی‌پایانی از درمان‌هاست و می‌توان با تحقیق روی یک کپک به راه‌حل‌های جدیدی برای بیماری‌های سخت مثل سرطان خون رسید.
source