מחקר: פטריית תות ענח' אמון מכילה תרכובות נוגדות סרטן

בנובמבר 1922, הציץ הארכיאולוג הווארד קרטר דרך חור קטן אל תוך קברו האטום של המלך תות ענח' אמון. כשנשאל אם הוא רואה משהו, הוא ענה, "כן, דברים נפלאים". עם זאת, רק כמה חודשים לאחר מכן, התומך הפיננסי שלו, לורד קרנרבון, נפטר ממחלה מסתורית. בשנים שלאחר מכן, כמה חברים נוספים בצוות החפירה פגשו גורלות דומים, מה שהזין את האגדה על "קללת הפרעה" ששבתה את דמיון הציבור במשך יותר ממאה שנה.

במשך עשרות שנים, מקרי המוות המסתוריים הללו יוחסו לכוחות על-טבעיים. אך המדע המודרני זיהה גורם סביר יותר: הפטרייה הרעילה אספרגילוס פלבוס. ועכשיו, בתפנית אירועים מפתיעה, אותו אורגניזם קטלני הופך לנשק רב עוצמה במאבק נגד סרטן.

אספרגילוס פלבוס הוא עובש נפוץ המצוי באדמה, בצמחייה נרקבת ובתבואה מאוחסנת. הוא ידוע לשמצה ביכולתו לשרוד בסביבות קשות, כולל בתאים אטומים של קברים עתיקים, שם הוא יכול לשכב רדום במשך אלפי שנים.

כאשר מופרעים לה, הפטרייה משחררת נבגים שעלולים לגרום לזיהומים חמורים בדרכי הנשימה, במיוחד אצל אנשים עם מערכת חיסונית מוחלשת. זה עשוי להסביר את מה שנקרא "קללת" תות ענח' אמון ומקרים דומים, כמו מותם של מספר מדענים שביקרו בקברו של קזימיר הרביעי בפולין בשנות ה-70. בשני המקרים, מחקרים מאוחרים יותר חשפו את נוכחותו של A. flavus, והרעלים שלו היו ככל הנראה אחראים למחלות ולמוות.

למרות המוניטין הקטלני שלו, אספרגילוס פלבוס נמצא כעת במרכז תגלית מדעית מפתיעה. חוקרים מאוניברסיטת פנסילבניה גילו כי הפטרייה מייצרת סוג ייחודי של מולקולות בעלות פוטנציאל למלחמה בסרטן.

מולקולות אלו שייכות לקבוצת פפטידים המיוצרים על ידי ריבוזומים ועוברים מודיפיקציה פוסט-טרנסלציונית (RiPPs). אלפי RiPP כאלה נמצאו בחיידקים, אך רק מעטים בפטריות. עד כה.

תהליך גילוי ה-RIPs הפטרייתיים הללו היה רחוק מלהיות פשוט. הצוות חקר תריסר זנים שונים של אספרגילוס, בחיפוש אחר חתימות כימיות שיצביעו על נוכחות של מולקולות מבטיחות. אספרגילוס פלבוס בלט מיד כמועמד מוביל.

המדענים השוו כימיקלים מזני פטריות שונים למתחמי RiPP ידועים ומצאו התאמות מבטיחות. כדי לאשר את תגליתם, הם כיבו את הגנים הרלוונטיים ואימתו כי כימיקלי המטרה נעלמו, מה שהוכיח שמצאו את המקור.

טיהור כימיקלים אלה הוכח כאתגר גדול. עם זאת, דווקא מורכבות זו היא שמעניקה ל-RiPPs פטרייתיים את הפעילות הביולוגית המדהימה שלהם.

בסופו של דבר, הצוות בודד ארבעה מולקולות RiPP שונות מ-Aspergillus flavus. למולקולות אלו היה מבנה ייחודי של טבעות משולבות, מאפיין שמעולם לא תואר קודם לכן. החוקרים קראו לתרכובות החדשות "אספריגמיצינים" על שם הפטרייה שממנה בודדו אותן.

השלב הבא היה לבדוק את האספריג'ימיצינים על תאי סרטן אנושיים. במקרים מסוימים, הם עצרו את גדילת תאי הסרטן, מה שמרמז שאספריג'ימיצינים יוכלו יום אחד להיות טיפול חדש לסוגים מסוימים של סרטן.

מדענים גילו גם כיצד כימיקלים אלה חודרים לתאי סרטן. תגלית זו חשובה משום שלתרכובות רבות כמו אספריגמיצינים יש תכונות רפואיות אך אינן יכולות לחדור לתאים בכמויות מספיקות כדי להיות שימושיות. נמצא כי שומנים מסוימים (ליפידים) יכולים להקל על תהליך זה, מה שנותן למדענים כלי חדש לפיתוח תרופות.

ניסויים נוספים הראו כי אספריגמיצינים ככל הנראה מפריעים לתהליך שבו תאי סרטן מתחלקים. תאי סרטן מתחלקים באופן בלתי נשלט, ונראה כי תרכובות אלו חוסמות את היווצרות המיקרוטובולים, המבנים התומכים בתוך התאים החיוניים לחלוקה.

פוטנציאל עצום שלא נוצל

השיבוש ספציפי לסוגי תאים מסוימים, מה שעשוי להפחית את הסיכון לתופעות לוואי. אבל גילוי האספריגמיצינים הוא רק ההתחלה. החוקרים מצאו גם אשכולות גנים דומים בפטריות אחרות, דבר המצביע על כך ש-RiPPs פטרייתיים רבים נוספים ממתינים להתגלות.

כמעט כל מולקולות ה-RiPP הפטרייתיות שהתגלו עד כה הן בעלות פעילות ביולוגית עוצמתית, מה שהופך את התחום הזה לתחום מדעי בעל פוטנציאל עצום שלא נוצל. השלב הבא הוא לבחון אספריגמיצינים במערכות ובמודלים אחרים, בתקווה לעבור לניסויים קליניים בבני אדם בעתיד. אם יצליחו, מולקולות אלו יוכלו להצטרף לשורות תרופות פטרייתיות אחרות, כמו פניצילין, אשר חוללה מהפכה ברפואה המודרנית.

סיפורו של אספרגילוס פלבוס הוא דוגמה מבריקה לאופן שבו הטבע יכול להיות גם מקור לסכנה וגם מקור לריפוי. במשך מאות שנים, הפטרייה נחשבה לרוצח שקט, האורב בקברים עתיקים ואחראי למקרי מוות מסתוריים ולאגדה של "קללת הפרעה". כיום, מדענים הופכים את הפחד הזה לתקווה על ידי שימוש באותם נבגים קטלניים כדי ליצור תרופות מצילות חיים.

טרנספורמציה זו – מקללה לריפוי – מדגישה את החשיבות של מחקר וחדשנות מתמידים בחקר הטבע. היא סיפקה לנו בית מרקחת מדהים מלא בתרכובות שיכולות גם להזיק וגם לרפא. תפקידם של מדענים ומהנדסים הוא לפתוח את הסודות הללו, תוך שימוש בטכנולוגיה העדכנית ביותר כדי לזהות, לשנות ולבחון מולקולות חדשות כדי לטפל במחלות.

גילוי האספריגמיצינים מזכיר לנו שגם המקורות הכי לא צפויים - כמו פטרייה רעילה מקבר - עשויים להכיל את המפתח לטיפולים חדשים ומהפכניים. בעוד חוקרים ממשיכים לחקור את עולמם הנסתר של הפטריות, מי יודע אילו פריצות דרך רפואיות נוספות מחכות מתחת לפני השטח?