Фалаіды аманіты. На здымку: Flickr, stanze.

Ці можа смяротны грыб дапамагчы змагацца з ракам?

Хімікі з Універсітэта Брытанскай Калумбіі працуюць над тым, каб раскрыць патэнцыял барацьбы з ракам фаманідаў Amanita - асабліва агіднай атруты

Аўтар: Сільвія Марэна-Гарсія

Ганебны. Гэта можа быць лепшым апісаннем для фалаідаў аманіты. Вельмі таксічны грыб баяўся стагоддзямі, і ён заняў месца ў таямнічых раманах (грыб зрабіў гэта) і ў падручніках па гісторыі (ім нібыта быў атручаны рымскі імператар Клаўдзій). Нягледзячы на ​​сваю смяротную гісторыю, фалаіды Amanita па-ранейшаму застаюцца прычынай 90 працэнтаў гібелі людзей, звязаных з грыбамі.

Гэты хітры грыб - яго можна зблытаць з ядомым палявым грыбам альбо з саламяным грыбам - захапляе Дэвіда Перына на працягу 17 гадоў. Хімік з Універсітэта Брытанскай Калумбіі спадзяецца, што грыб, вядомы як "капялюш смяротнага зыходу", можа выратаваць жыццё ў якасці лекі супраць рака.

Інгрэдыент, які робіць смяротныя шапкі настолькі таксічным

Смертныя шапкі валодаюць некаторымі цікавымі ўласцівасцямі. Галоўнай з іх з'яўляецца здольнасць аднаго з яго таксінаў, α-аманітыну, інгібіраваць транскрыпцыю - біяхімічны працэс перадачы інфармацыі ў паслядоўнасці ДНК да малекулы РНК.

"Транскрыпцыя неабходная для клеткавага гамеастазу, а таксама для росту. Калі гэты таксін спыняе транскрыпцыю, клетка нават не можа падтрымліваць свой стан і гіне ", - тлумачыць Перрын.

У асноўным α-аманітын у грыбе спыняе крытычныя клеткавыя працэсы, халодныя. Што добрая навіна, калі гаворка ідзе пра ракавыя клеткі. Нядаўняе даследаванне паказала, што таксін прадухіліў рэцыдыў рака ў мышэй, якія нясуць ксенаграфты пухліны, устойлівыя да хіміятэрапіі. Папярэдняе даследаванне паказала поспех вылечвання мышэй пры раку падстраўнікавай залозы.

Аманіта Фалоідаў таксама празвалі

Але маштабаванне - гэта праблема - фалаідаў Amanita яшчэ нельга культываваць на штучнай асяроддзі, а ўраджайнасць па-ранейшаму застаецца нізкай. Даследчыкам, якія разглядаюць патэнцыял смяротнага шапку супраць барацьбы з ракам, давялося разлічваць на грыбы, сабраныя ў дзікай прыродзе. Акрамя таго, што патрабуе шмат часу, толькі невялікая колькасць таксіну можа быць вынята.

"Вам спатрэбяцца кілаграмы грыбоў, каб здабыць дастатковую колькасць α-аманітыну для атрымання колькасці, неабходнага для лячэння," тлумачыць студэнт дактарантуры UBC Kaveh Matinkhoo, вядучы аўтар артыкула пра апісанне сінтэтычнай версіі таксіну. "Гэта шмат дрэнных грыбоў".

Гэта не можа здацца лагічным. У рэшце рэшт, адзіная шапка смяротнага зыходу здольная забіць чалавека. Але трапленне ў арганізм таксіну зусім іншае, чым яго вылучэнне. Плюс да таго, вы павінны аддзяляць прымешкі ад грыба разам з іншымі таксінамі (гэтыя дадатковыя таксіны ў спалучэнні з α-аманітынам з'яўляюцца прычынай таго, што адзіная смяротная шапка - гэта так смяротна). Такім чынам, Перын і яго каманда вырашылі стварыць сінтэтычную крыніцу α-аманітыну.

Злева направа: Каве Мацінкю, Ала Прыйма, Дэвід Перын і Міхайла Тодаровіч. На здымку: Пол Іосіф / UBC.

"Грыбоў багата ва Ўсходняй Еўропе, так што вы маглі прадбачыць людзей, якія збіраюць іх па вёдрах, але таксін не паддаецца сінтэтычнай мадыфікацыі", - растлумачыў Пэррын. "Мы не проста кладзём малекулы на паліцу, а мы робім вытворныя".

Сінтэзаванне таксіну, як α-аманітын, падобна да ўздыму на гару - альпінізм не дапамагае людзям, але адлюстраванне маршруту можа быць карысным для ўсіх на базе. Падобным чынам, адлюстраванне ўсяго, што тычыцца сінтэтычнага таксіну, можа быць карысным пры распрацоўцы метадаў лячэння рака.

У выпадку з а-аманітынам, акрамя таго, што ён маштабуецца - і вы можаце сабе ўявіць, што лекі ад раку трэба было б мець у вялікай колькасці - сінтэтычны таксін карысны, таму што навукоўцы могуць старанна маніпуляваць яго таксічнасцю, каб ён не наносіў шкоду чалавеку. з ракавымі клеткамі.

Пошукі сінтэтычнага аманіціну доўжыліся больш за дзесяць гадоў. На здымку: Пол Іосіф / UBC.

Гэтак жа, як і сапраўдная рэч

Сінтэзаванне α-аманітыну, аднак, аказваецца даволі складанай задачай. Самым вялікім перашкодай, з якім сутыкаюцца даследчыкі UBC, было выраб 6-гидрокситриптатионина, аднаго з трох будаўнічых блокаў таксіну. Малекула 6-гидрокситриптатионина настолькі далікатная, што яна разбураецца пры кантакце з паветрам.

"Гэта выглядае так проста", - кажа Перын. "Калі вы пакажаце гэта большасці хімікаў-сінтэтыкаў, яны скажуць, што" гэта павінна быць ". Заходзячы ў літаратуру, выяўляеш, што ніхто ніколі гэтага не рабіў. І ты пачынаеш галаўляць вакол гэтага хімічнага рэчыва, і думаеш: "Я мушу гэта выцягнуць!" Але кожная перастаноўка, якую вы паспрабуеце, не працуе. "

Перын і Мацінкху затрымаліся. Затым у 2016 годзе Перын прачытаў дакумент пра акісляны трыптафан з лабараторыі ў Сан-Дыега. Атам бору ўдзельнічаў у стадыі акіслення індолу, і ён падазраваў, што гэта можа быць вырашэннем іх праблемы. Адзін з астатніх студэнтаў Перліна, Ала Прыйма, мела досвед працы з фторам. Перын падумаў, што калі Прэйма і Мацінкху аб'яднаюць намаганні, яны могуць узламаць галаваломку α-аманітыну.

Злева: Ала Прыйма. Справа: Kaveh Matinkhoo. На здымку: Пол Іосіф / UBC.

"Менавіта ў гэты момант вы раз-пораз атрымліваеце задавальненне і захапленне, бо вы ведаеце, што ўваходзіце ў нязведаную тэрыторыю. Вы, як дзіця, кажуць: "Я толькі што дадаў адзін плюс адзін, і гэта роўна два!"

Менавіта таму каманда распрацавала новы падыход з удзелам атама бору, які стварыў няўлоўную малекулу 6-гідраксітрыптаціёніну і, нарэшце, поўны сінтэз α-аманітыну. Карацей кажучы, сінтэтычны таксін ідэнтычны натуральнаму.

Наступным этапам, па словах Перына, з'яўляецца працяг вывучэння таксіну і распрацоўка кан'югатаў антыцелаў-наркотыкаў, лекаў, якія выкарыстоўваюць α-аманітын, каб знішчыць ракавыя клеткі, захоўваючы здаровыя. Карысць α-аманітыну заключаецца ў тым, што верагодна, ракавыя клеткі не стануць устойлівымі.

Ракавыя клеткі скуры. На здымку: Flickr, ZEISS Microscopy.

"Пры дапамозе некаторых метадаў лячэння рака яны могуць задушыць рак, але ён вяртаецца. Так, гэты таксін дзейнічае, гэта тое, што ён забівае хутка растучыя клеткі, але і спакойныя клеткі, якія знаходзяцца ў стане спакою ", кажа Мацінкю. "Гэта павялічвае магчымасць пастаяннага лячэння".

Іншая перавага α-аманітыну заключаецца ў тым, што пацыенты, хутчэй за ўсё, не патрабуюць вялікіх доз або доўгіх курсаў лячэння. Пары візітаў можа быць дастаткова.

Сінтэтычны α-аманіцін - гэта першы крок да патэнцыяльнай зброі ў барацьбе з ракамі, але важны крок. А так жа, як і смяротны каўпак, лекі на аснове α-аманітыну могуць уздзейнічаць.

Лабараторыя Дэвіда Перына ў UBC. На здымку: Пол Іосіф / UBC.

Даведайцеся больш

Часопіс Амерыканскага хімічнага таварыства ASAP DOI: "Сінтэз таксіну α-Amanitin з шапкі-смерці", артыкул ASAP DOI: 10.1021 / jacs.7b12698

Калі ласка, падзяліцеся гэтай гісторыяй з сябрамі і націсніце кнопку апладысментаў.

Сачыце за навукай UBC на Twitter, Facebook і падпішыцеся на нашу рассылку.