Paddenstoel van Toetanchamon bevat kankerbestrijdende stoffen, zo blijkt uit onderzoek

In november 1922 tuurde archeoloog Howard Carter door een klein gaatje in het verzegelde graf van koning Toetanchamon. Op de vraag of hij iets zag, antwoordde hij: "Ja, wonderbaarlijke dingen." Slechts enkele maanden later stierf zijn financier, Lord Carnarvon, echter aan een mysterieuze ziekte. In de jaren die volgden, ondergingen verschillende andere leden van het opgravingsteam een soortgelijk lot, wat de legende van de "vloek van de farao" aanwakkerde, die al meer dan een eeuw de publieke verbeelding in zijn greep houdt.

Decennialang werden deze mysterieuze sterfgevallen toegeschreven aan bovennatuurlijke krachten. Maar de moderne wetenschap heeft een waarschijnlijker boosdoener geïdentificeerd: de giftige schimmel Aspergillus flavus. En nu, in een verrassende wending, verandert ditzelfde dodelijke organisme in een krachtig wapen in de strijd tegen kanker.

Aspergillus flavus is een veelvoorkomende schimmel die voorkomt in de grond, rottende vegetatie en opgeslagen graan. Hij staat bekend om zijn vermogen om te overleven in barre omstandigheden, waaronder de afgesloten ruimtes van oude graven, waar hij duizenden jaren sluimerend kan blijven.

Bij verstoring geeft de schimmel sporen af die ernstige luchtweginfecties kunnen veroorzaken, vooral bij mensen met een verzwakt immuunsysteem. Dit zou de zogenaamde "vloek" van Toetanchamon en soortgelijke gevallen kunnen verklaren, zoals de dood van verschillende wetenschappers die in de jaren 70 het graf van Casimir IV in Polen bezochten. In beide gevallen toonden latere studies de aanwezigheid van A. flavus aan, en de toxines ervan waren waarschijnlijk verantwoordelijk voor de ziekten en sterfgevallen.

Ondanks zijn dodelijke reputatie staat Aspergillus flavus nu centraal in een verrassende wetenschappelijke ontdekking. Onderzoekers van de Universiteit van Pennsylvania hebben ontdekt dat de schimmel een unieke klasse moleculen produceert met een kankerbestrijdende werking.

Deze moleculen behoren tot een groep ribosomen-geproduceerde peptiden die posttranslationele modificatie ondergaan (RiPP's). Duizenden van dergelijke RiPP's zijn aangetroffen in bacteriën, maar slechts enkele in schimmels. Tot nu toe.

Het ontdekken van deze schimmel-RiPP's was verre van eenvoudig. Het team bestudeerde een dozijn verschillende stammen van Aspergillus, op zoek naar chemische kenmerken die zouden wijzen op de aanwezigheid van veelbelovende moleculen. Aspergillus flavus viel meteen op als een belangrijke kandidaat.

De wetenschappers vergeleken chemicaliën van verschillende schimmelstammen met bekende RiPP-complexen en vonden veelbelovende overeenkomsten. Om hun ontdekking te bevestigen, schakelden ze de relevante genen uit en controleerden ze of de doelchemicaliën verdwenen waren, wat aantoonde dat ze de bron hadden gevonden.

Het zuiveren van deze chemicaliën is een grote uitdaging gebleken. Het is echter juist deze complexiteit die schimmel-RiPP's hun opmerkelijke biologische activiteit geeft.

Het team isoleerde uiteindelijk vier verschillende RiPP's uit Aspergillus flavus. Deze moleculen hadden een unieke structuur van in elkaar grijpende ringen, een kenmerk dat nog nooit eerder was beschreven. De onderzoekers noemden de nieuwe verbindingen 'asperigimycinen', naar de schimmel waaruit ze waren geïsoleerd.

De volgende stap was het testen van de asperigimycines op menselijke kankercellen. In sommige gevallen stopten ze de groei van de kankercellen, wat suggereert dat asperigimycines op een dag een nieuwe behandeling voor bepaalde soorten kanker zouden kunnen zijn.

Wetenschappers hebben ook ontdekt hoe deze chemicaliën kankercellen binnendringen. Deze ontdekking is belangrijk omdat veel stoffen zoals asperigimycines medicinale eigenschappen hebben, maar niet in voldoende hoeveelheden cellen kunnen binnendringen om nuttig te zijn. Bepaalde vetten (lipiden) blijken dit proces te vergemakkelijken, wat wetenschappers een nieuw instrument biedt voor de ontwikkeling van medicijnen.

Aanvullende experimenten toonden aan dat asperigimycines waarschijnlijk het proces van kankerceldeling verstoren. Kankercellen delen zich ongecontroleerd en deze stoffen lijken de vorming van microtubuli, de ondersteunende structuren in cellen die essentieel zijn voor de deling, te blokkeren.

Enorm onbenut potentieel

De verstoring is specifiek voor bepaalde celtypen, wat het risico op bijwerkingen kan verminderen. Maar de ontdekking van asperigimycines is nog maar het begin. De onderzoekers vonden ook vergelijkbare genclusters in andere schimmels, wat suggereert dat er nog veel meer schimmel-RiPP's ontdekt moeten worden.

Bijna alle tot nu toe ontdekte schimmel-RiPP's hebben een krachtige biologische activiteit, waardoor dit een wetenschappelijk gebied is met een enorm onbenut potentieel. De volgende stap is om asperigimycines in andere systemen en modellen te testen, in de hoop in de toekomst over te gaan op klinische proeven op mensen. Indien succesvol, zouden deze moleculen zich kunnen aansluiten bij andere schimmelgeneesmiddelen, zoals penicilline, dat een revolutie teweeg heeft gebracht in de moderne geneeskunde.

Het verhaal van Aspergillus flavus is een schitterend voorbeeld van hoe de natuur zowel een bron van gevaar als een bron van genezing kan zijn. Eeuwenlang werd de schimmel beschouwd als een stille moordenaar, die zich schuilhield in oude graven en verantwoordelijk was voor mysterieuze sterfgevallen en de legende van de "vloek van de farao". Tegenwoordig zetten wetenschappers die angst om in hoop door dezelfde dodelijke sporen te gebruiken om levensreddende medicijnen te maken.

Deze transformatie – van vloek naar genezing – onderstreept het belang van voortdurend onderzoek en innovatie in de studie van de natuur. Het heeft ons een ongelooflijke apotheek opgeleverd, vol stoffen die zowel schadelijk als genezend kunnen zijn. Het is aan wetenschappers en ingenieurs om deze geheimen te ontrafelen, met behulp van de nieuwste technologie om nieuwe moleculen te identificeren, aan te passen en te testen op hun vermogen om ziekten te behandelen.

De ontdekking van asperigimycines herinnert ons eraan dat zelfs de meest onwaarschijnlijke bronnen – zoals een giftige paddenstoel uit een graf – de sleutel kunnen vormen tot revolutionaire nieuwe behandelingen. Terwijl onderzoekers de verborgen wereld van schimmels blijven verkennen, wie weet welke andere medische doorbraken er onder de oppervlakte te wachten staan?