کشفی شگفت انگیز در مورد قارچی کشنده؛ از نفرین فراعنه تا درمان سرطان

پژوهشگران این قارچ کشنده را به یک ترکیب قوی برای مبارزه با سرطان تبدیل کرده‌اند. پس از جداسازی دسته جدیدی از مولکول‌ها از آسپرژیلوس فلاووس، قارچ سمی که در محصولات کشاورزی یافت می‌شود و با مرگ و میر در کاوش‌های مقبره‌های باستانی مرتبط است، پژوهشگران مواد شیمیایی را اصلاح کرده و آنها را در برابر سلول‌های سرطان خون آزمایش کردند. نتیجه چه بود؟ یک ترکیب امیدوارکننده کشنده سرطان که با دارو‌های مورد تایید سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) رقابت می‌کند و مرز‌های جدیدی را در کشف دارو‌های قارچی بیشتر می‌گشاید.

شری گائو، رهبر این پژوهش می‌گوید: «قارچ‌ها به ما پنی‌سیلین دادند. این نتایج نشان می‌دهد که هنوز دارو‌های بسیار بیشتری از محصولات طبیعی یافت نشده است».

قارچ‌ها به ما پنی‌سیلین دادند!

شری گائو، دانشیار دانشکده مهندسی شیمی و بیومولکولی (CBE) و مهندسی زیستی (BE) دانشگاه پنسیلوانیا و رهبر این پژوهش که در مجله «Nature Chemical Biology» منتشر شده است در مورد این یافته‌ها می‌گوید: «قارچ‌ها به ما پنی‌سیلین دادند. این نتایج نشان می‌دهد که هنوز دارو‌های بسیار بیشتری از محصولات طبیعی یافت نشده است».

نفرین فراعنه

نفرین فراعنه (Curse of the Pharaohs) به این باور عامیانه‌ای اشاره دارد که هر فردی که آرامش مومیایی یک مصری باستان به ویژه یک فرعون را برهم زند، دچار نفرین می‌شود و این نفرین که تفاوتی میان دزد یا باستان شناس قائل نیست باعث بدشانسی، بیماری یا مرگ آن فرد می‌شود.

همچنین بخوانید: سیارات فراخورشیدی که موجودات فضایی در آنها زندگی می‌کنند

گاهی اوقات مواردی از نفرین‌های باستانی واقعی وجود دارد که در داخل یا روی نمای مقبره دیده شده‌اند؛ مانند مصطبه (نوعی آرامگاه) خنتیکا ایکه‌خی از دودمان ششم مصر در سقاره.

به نظر می‌رسد که آنها دستورالعمل مستقیمی به کاهنان برای محافظت دقیق از مقبره و حفظ تشریفات مربوط به پاکی و تمیزی هستند، نه هشداری علیه سارقان احتمالی. اگرچه داستان‌های این نفرین‌ها به قرن نوزدهم برمی‌گردد؛ اما پس از کشف مقبره توت‌عنخ‌آمون از سوی هاوارد کارتر، باستان‌شناس و مصرشناس مشهور بریتانیایی، این داستان‌ها افزایش یافتند.

در سال ۱۹۲۲، پس از گشوده شدن مقبره توت‌عنخ‌آمون، مرگ‌های مبهمی رخ داد که به شایعاتی درباره «نفرین فرعون» دامن زد؛ اما دهه‌ها بعد، پزشکان این نظریه را مطرح کردند که هاگ‌های قارچی که هزاران سال غیرفعال بودند، می‌توانند در این امر نقش داشته باشند.

در سال ۱۹۲۲، پس از گشوده شدن مقبره توت‌عنخ‌آمون، مرگ‌های مبهمی رخ داد که به شایعاتی درباره «نفرین فرعون» دامن زد؛ اما دهه‌ها بعد، پزشکان این نظریه را مطرح کردند که هاگ‌های قارچی که هزاران سال غیرفعال بودند، می‌توانند در این امر نقش داشته باشند.

در دهه ۱۹۷۰ نیز در لهستان، حادثه‌ای مشابه رخ داد. ده دانشمند ظرف چند هفته پس از ورود به مقبره «کازیمیر چهارم» جان خود را از دست دادند. عامل این مرگ‌ها قارچی به نام «Aspergillus flavus» تشخیص داده شد، قارچی که به سمی بودن شدید معروف است.
هاگ‌های زرد این قارچ، حتی پس از هزاران سال غیرفعال بودن می‌توانند عفونت‌های شدید ریوی ایجاد کنند، به ویژه برای کسانی که سیستم ایمنی ضعیفی دارند.
اکنون همین میکروب کشنده، به منبعی غیرمنتظره برای کشف داروی ضدسرطان تبدیل شده است.

شناسایی ترکیب

با وجود خطر آن، پژوهشگران توانستند با استخراج یک ترکیب نادر به نام آسپریجیمایسین (asperigimycin) که متعلق به دسته‌ای از مولکول‌های شناخته شده به نام RiPPs است، از این «قاتل میکروسکوپی» استفاده کنند.
تمرکز این تیم روی گروهی کمیاب از مولکول‌ها به نام «RiPPs» بود. این مولکول‌ها ابتدا از سوی ریبوزوم‌ها ساخته می‌شوند و سپس برای تقویت توانایی‌هایشان برای مبارزه با سرطان، بیشتر اصلاح می‌شوند.
اگرچه هزاران نوع RiPP در باکتری‌ها شناسایی شده‌اند؛ اما تنها تعداد انگشت‌شماری از آنها در قارچ‌ها یافت شده‌اند. خالص‌سازی آنها بسیار دشوار است، همانطور که کیویو نیه (Qiuyue Nie)، نویسنده ارشد این پژوهش، توضیح می‌دهد.
از طریق تجزیه و تحلیل ژنتیکی، تیم پژوهش منبع این RiPP‌های قارچی را مشخص کرد و به دسته‌ای از مولکول‌ها با ساختار منحصربه فردی از حلقه‌های به‌هم‌پیوسته رسید. پژوهشگران این مولکول‌ها را «آسپریجیمایسین‌ها» (asperigimycins) نام‌گذاری کردند.

پتانسیل آسپریجیمایسین‌ها بلافاصله آشکار شد. هنگامی که این ترکیبات روی سلول‌های سرطان خون (در انسان) آزمایش شدند، دو مورد از چهار نوع آن حتی بدون اصلاح توانستند به صورت موثری سلول‌های سرطانی را نابود کنند.
اما موفقیت واقعی با یک اصلاح جزئی حاصل شد. پژوهشگران با افزودن یک مولکول چربی به این ترکیبات موفق شدند عملکرد آنها را با دارو‌هایی مانند «سیتارابین» و «داونوروبیسین» که در درمان سرطان خون کاربرد دارند، برابر کنند.
تیم پژوهش دریافت که ژن SLC۴۶A۳ به عنوان «دروازه‌ای» عمل می‌کند که به آسپریجیمایسین اجازه ورود به سلول‌های سرطان خون را می‌دهد.
آزمایش‌های بعدی نشان دادند که این ترکیبات چگونه عمل می‌کنند: آنها روند تقسیم سلولی را مختل می‌کنند.

به گفته گائو سلول‌های سرطانی به صورت غیر قابل کنترل تقسیم می‌شوند. این ترکیبات از تشکیل میکروتوبول‌ها که برای تقسیم سلولی ضروری هستند، جلوگیری می‌کنند.

نکته جالب توجه این است که این ترکیبات اثر خاصی روی سلول‌های دیگر مانند سلول‌های سرطان پستان، کبد، ریه یا حتی انواع مختلف باکتری‌ها و قارچ‌ها نداشتند. این امر نشان می‌دهد عملکردشان انتخابی و هدفمند است که یک ویژگی مهم در ساخت دارو‌های ایمن به شمار می‌رود.

داروخانه شگفت انگیز طبیعت

«طبیعت این داروخانه‌ی شگفت انگیز را به ما داده است». گائو با گفتن این جمله افزود: «کشف اسرار آن به ما بستگی دارد».
این کشف جدید درباره قارچ‌ها تعجب آور نیست. قارچ‌ها مدت‌ها است که منبعی ارزشمند برای تولید ترکیبات دارویی بوده‌اند.

مشهورترین نمونه آن، پنی‌سیلین است که در سال ۱۹۲۸ از قارچی به همین نام بدست آمد و به طور مؤثر عفونت‌های باکتریایی را که زمانی کشنده بودند، درمان کرد.

منبع: آنا