Il fungo tossico della maledizione di Tutankhamon, un potente farmaco antitumorale

Editoriale scientifico, 23 giugno (EFE). - L'Aspergillus flavus è un fungo tossico che colpisce le colture ed è stato collegato a decessi durante gli scavi di antiche tombe. Ora, un team di ricercatori ha convertito le molecole di questo fungo mortale in un potente composto antitumorale.

I ricercatori, guidati dall'Università della Pennsylvania (Stati Uniti), hanno modificato alcune delle sue molecole e le hanno testate contro le cellule leucemiche. Il risultato è stato un promettente composto antitumorale che apre nuove frontiere nella scoperta di altri farmaci derivati ​​dai funghi.

"I funghi ci hanno dato la penicillina. Ora questi nuovi risultati ci mostrano che molti altri farmaci derivati ​​da prodotti naturali devono ancora essere scoperti", sottolinea Sherry Gao, professoressa di bioingegneria all'Università della Pennsylvania e autrice principale dello studio, i cui dettagli sono stati pubblicati questo lunedì sulla rivista Nature Chemical Biology.

L'Aspergillus flavus , così chiamato per le sue spore gialle, è da tempo considerato un microrganismo malvagio. Dopo che gli archeologi aprirono la tomba di Tutankhamon negli anni '20, una serie di morti premature tra gli scavi portò alla maledizione del faraone.

Decenni dopo, i medici ipotizzarono che le spore fungine, rimaste dormienti per millenni, potessero aver avuto un ruolo.

E negli anni '70, una dozzina di scienziati entrò nella tomba di Casimiro IV in Polonia, e accadde di nuovo: nel giro di poche settimane, dieci di loro morirono. Ulteriori indagini rivelarono che la tomba conteneva A. flavus, le cui tossine possono causare infezioni polmonari.

Ora, quello stesso fungo è la fonte inaspettata di una nuova promettente terapia contro il cancro.

Una scoperta rara

La terapia in questione è una classe di peptidi modificati sintetizzati ribosomialmente, o RiPP. Il nome si riferisce al modo in cui il composto viene prodotto – dal ribosoma, una piccola struttura cellulare che produce proteine ​​– e al fatto che viene successivamente modificato, in questo caso, per migliorarne le proprietà antitumorali.

"Purificare queste sostanze chimiche è difficile", spiega Qiuyue Nie, ricercatore post-dottorato in Pennsylvania e primo autore dello studio.

Sebbene siano state identificate migliaia di RiPP nei batteri, solo alcune sono state trovate nei funghi.

Per individuare i RiPP fungini, il team ha prima analizzato una dozzina di ceppi di Aspergillus, che secondo ricerche precedenti potrebbero contenere maggiori quantità di queste sostanze chimiche.

Confrontando le sostanze chimiche prodotte da questi ceppi con i componenti fondamentali del RiPP noti, i ricercatori hanno identificato A. flavus come un candidato promettente per ulteriori studi.

L'analisi genetica ha identificato una proteina specifica in A. flavus come fonte di RiPP fungina. Quando i ricercatori hanno disattivato i geni che creano quella proteina, anche i marcatori chimici che indicavano la presenza di RiPP sono scomparsi.

Questo nuovo approccio, che combina informazioni metaboliche e genetiche, non solo ha identificato la fonte dei RiPP fungini in A. flavus, ma potrebbe essere utilizzato per trovare altri RiPP fungini in futuro.

Una medicina potente

Dopo aver purificato quattro diversi RiPP, i ricercatori hanno scoperto che le molecole condividevano una struttura ad anello interconnessa unica che hanno chiamato "asperigimicine".

Anche senza modifiche, se miscelate con cellule tumorali umane, le asperigimicine hanno dimostrato il loro potenziale medico: due delle quattro varianti hanno avuto potenti effetti contro le cellule leucemiche.

Un'altra variante, alla quale i ricercatori hanno aggiunto un lipide presente anche nella pappa reale e che nutre le api in via di sviluppo, ha funzionato bene quanto la citarabina e la daunorubicina, due farmaci approvati dalle autorità sanitarie statunitensi e utilizzati da decenni per curare la leucemia.

Attraverso ulteriori esperimenti, i ricercatori hanno scoperto che è probabile che le asperigimicine interrompano il processo di divisione cellulare.

"Le cellule tumorali si dividono in modo incontrollato. Questi composti bloccano la formazione di microtubuli, essenziali per la divisione cellulare", spiega Gao.

In particolare, i composti hanno avuto scarsi o nessun effetto sulle cellule tumorali del seno, del fegato o dei polmoni, nonché su una varietà di batteri e funghi, il che suggerisce che gli effetti dirompenti delle asperigimicine sono specifici di determinati tipi di cellule, una caratteristica fondamentale per qualsiasi farmaco futuro.

Oltre a dimostrare il potenziale medico delle asperigimicine, i ricercatori hanno identificato cluster di geni simili in altri funghi, il che suggerisce che restano ancora molti RiPPS fungini da scoprire.

Il prossimo passo è testare le asperigimicine su modelli animali, con la speranza di passare un giorno alla sperimentazione clinica sull'uomo. EFE