Sieni, jota syytetään faarao Tutankhamonin ”muumion kirouksesta”, voi pian olla uusi tehokas ase leukemian torjunnassa.Useiden ennenaikaisten kuolemien jälkeen Tutankhamonin haudan kaivauksissa 1920-luvulla alkoi levitä huhuja muumion kirouksesta . Kun 1970-luvulla tapahtui vielä useita samanlaisia kuolemantapauksia – kymmenen tutkijaa kuoli astuttuaan Kazimierz IV:n haudalle Puolassa – tutkijat löysivät jälkiä Aspergillus flavus -sienestä, jonka itiöt voivat aiheuttaa keuhkoinfektioita. Tutkijat arvelivat, että tämä sieni saattoi tarttua myös niihin, jotka kuolivat äkillisesti Tutankhamonin haudassa käytyään.
Vaikka sienet voivat olla myrkyllisiä, olemme jo lähes 100 vuoden ajan valmistaneet niistä antibiootteja, kuten penisilliiniä, joka on saatu Penicillium -homeesta. Ja nyt sieni, joka tappoi monia tutkijoita ja synnytti huhuja muumion kirouksesta, voi tulla tehokkaaksi keinoksi syövän torjunnassa.
Äskettäin Nature Chemical Biology -lehdessä julkaistu tutkimus osoitti, että jotkut A. flavus -sienestä eristetyt yhdisteet, joita kutsutaan ribosomisesti syntetisoiduiksi ja posttranslationaalisesti modifioiduiksi peptideiksi (RiPP), voivat menestyksekkäästi havaita ja tuhota leukemiasoluja.
Vaikka bakteereista on eristetty ja kuvattu tuhansia RiPP:iä, sienistä on karakterisoitu vain pieni määrä RiPP:iä. Peptidit koostuvat kahdesta tai useammasta aminohaposta, jotka on yhdistetty kemiallisilla sidoksilla, ja aminohapot ovat rakennuspalikoita, joita solu käyttää proteiinien synteesiin. RiPP:iä voidaan pitää miniproteiineina, selittää Jose Larios, lääketieteen tohtori, hematologi ja elinsiirtolääkäri Barbara Ann Carmanos Cancer Institute -syöpätutkimuskeskuksesta Detroitista.
Puhdistettuaan neljä erilaista RiPP-varianttia tutkijat havaitsivat, että molekyylit muodostavat ainutlaatuisen rakenteen, joka koostuu toisiinsa kietoutuneista renkaista. He nimesivät sen ”aspergillimitsineiksi” sen sienen mukaan, josta se löydettiin. Tämä ainutlaatuinen rakenne todennäköisesti häiritsee solujen jakautumista. Lisäksi lipidin lisääminen yhteen RiPP-varianttiin johti siihen, että se osoitti yhtä hyvää tehoa kuin sytarabini ja daunorubisiini, jotka FDA on hyväksynyt leukemian hoitoon.
”Syöpäsolut jakautuvat hallitsemattomasti. Nämä yhdisteet estävät solujen jakautumiseen tarvittavien mikrotubulusten muodostumisen”, totesi tutkimuksen pääkirjoittaja, filosofian tohtori Sherry Gao lehdistötiedotteessa.
Kun luonnollista solukuolemaa ei tapahdu ja vanhat tai vaurioituneet solut lisääntyvät hallitsemattomasti, se voi aiheuttaa syöpää. Tutkijat ovat havainneet, että uusi yhdiste hyökkää syöpäsoluja vastaan puuttumalla solujen lisääntymisen kriittiseen vaiheeseen, Larios kertoo. Kun mikä tahansa solu lisääntyy, se kopioi ensin kaiken geneettisen materiaalin, joka tunnetaan DNA:na. DNA:n kopioinnin jälkeen duplikoituneet kromosomit siirtyvät solun vastakkaisiin napoihin, mikä tapahtuu mikrotubulusten eli solun sisällä olevien proteiinien avulla. Tutkimus viittaa siihen, että tämä uusi sieni-yhdiste RiPP häiritsee mikrotubulusten organisaatiota, mikä voi johtaa kromosomien virheelliseen jakautumiseen ja solun kuolemaan, mikä on välttämätöntä syövän hoidossa. Tämä mekanismi on samanlainen kuin muiden jo käytössä olevien mikrotubulusten estäjien toimintamekanismi.
Tutkijat havaitsivat, että vaikka nämä yhdisteet ovat tehokkaita leukemiasoluja vastaan, ne eivät vaikuta käytännössä lainkaan rintasyövän, maksasyövän tai keuhkosyövän soluihin.
”Leukemiaa hoitavana onkologina olen innoissani potentiaalisesti uuden sytotoksisen yhdisteen löytymisestä”, Larios sanoo. ”Kaikki uudet potentiaalisesti terapeuttiset yhdisteet käyvät kuitenkin läpi pitkän ja monimutkaisen prosessin.”
Vaikka tämä lupaava hoitomenetelmä voi tarjota meille uuden tavan taistella syöpää vastaan, se ei suinkaan ole ensimmäinen kerta, kun sieniä käytetään lääketieteessä.
”Sienten tutkiminen lääkkeiden kehittämistä varten on hyvin kehittynyt ala”, selittää Larry Norton, lääketieteen tohtori ja Memorial Sloan Kettering -syöpäkeskuksen varatoimitusjohtaja New Yorkissa. Kaikki alkoi penisilliinistä, ja hänen mukaansa on olemassa monia muita sienistä saatuja antibiootteja. On myös luokka lääkkeitä, joita kutsutaan kefalosporiineiksi ja joita käytetään bakteeri-infektioiden hoitoon. Statinit, jotka ovat tappavia muille sienille, käytetään kolesterolin alentamiseen ja sydänkohtauksen ja aivohalvauksen riskin vähentämiseen ihmisillä. Lisäksi on ollut useita sieniä, joilla on todellakin havaittu syöpää estävää vaikutusta. Yksi niistä estää PI3-kinaasientsyymiä, joka Nortonin mukaan on erittäin tärkeä lääkeresistenssille hormoniherkissä syöpätyypeissä, kuten rintasyövässä.
Tietenkään leukemiaa ei hoideta suoraan potentiaalisesti tappavalla sienellä, vaan sen sijaan käytetään siitä saatavaa kemikaalia, Norton sanoo. Mutta jos lääkkeen valmistamiseksi on kasvatettava sieniä ja sitten uutettava siitä kemikaali, etenkin suurissa määrissä (mikä on tarpeen, jos hoito hyväksytään), se on erittäin kallista.
”Kun meillä on sienistä tai kasveista saatuja kemikaaleja, etsimme tapoja syntetisoida tai luoda niitä keinotekoisesti, jotta niitä voidaan tuottaa riittävän puhtaina ja riittävissä määrissä lääketieteellisiin tarkoituksiin”, Norton sanoo.
Ennen kuin tämä hoitomenetelmä hyväksytään, sen on läpäistävä pitkä prosessi; keskimääräinen aika keksinnöstä FDA:n hyväksyntään on 10 vuotta, Larios sanoo. Uusi yhdiste on testattava prekliinisissä malleissa, mukaan lukien solulinja- ja eläinkokeet, jotta voidaan määrittää sen tehokkuus, sopiva annos ja mahdolliset sivuvaikutukset. Jos nämä testit vahvistavat tehokkuuden, suoritetaan ensimmäinen vaihe kliinisistä testeistä, joissa tarkistetaan lääkkeen turvallisuus ihmisille. Sitten, ennen kuin lääke saa FDA:n hyväksynnän, sen on läpäistävä useita vaiheita kliinisissä testeissä ihmisillä. Lisäksi, kuten Norton huomauttaa, yhdisteen on oltava mahdollista valmistaa suurina määrinä.
Aiemmin tänä vuonna National Cancer Institute -lehdessä julkaistun tutkimuksen mukaan vain noin 10 % kliinisen vaiheen 2 tutkimuksissa olevista lääkkeistä saa FDA:n hyväksynnän. Näin ollen tässä tutkimuksessa esitellyillä RiPP-lääkkeillä on vielä pitkä matka edessä, ennen kuin niitä voidaan käyttää leukemian hoitoon potilailla.
Koska syöpäsolut ovat tunnettuja genomin epävakaudesta ja nopeasta jakautumisajasta, mikä luo edellytyksiä evoluutiolle ja resistenssimekanismien kehittymiselle olemassa olevia hoitomenetelmiä ja terapioita vastaan, vaihtoehtoisten hoitomenetelmien kehittäminen on hyödyllistä syövän hoidon alalla.
”Vaikka jotkut syöpätyypit voidaan parantaa varhaisessa vaiheessa tai jopa rajoitetulla määrällä hoitokertoja, monet syöpätyypit löytävät ajan myötä keinoja vastustaa nykyisiä lääkkeitämme”, Larios sanoo. ”Kaikki uudet syövän hoitomenetelmät herättävät aina innostusta ja antavat toivoa syöpäpotilaille.”
