'Lời nguyền của Pharaoh' có thể che giấu một hợp chất chống ung thư bí mật

Một loại nấm mốc được cho là nguyên nhân gây ra cái chết của những ai dám đột nhập vào lăng mộ Tutankhamun có thể đang che giấu một bí mật đầy hy vọng cho nhân loại.

Loài nấm này, có tên là Aspergillus flavus, thực chất không phải là lời nguyền của Pharaoh, nhưng nó có thể là một điều tuyệt vời cho y học.

Một nghiên cứu mới do các kỹ sư phân tử tại Đại học Pennsylvania (Upenn) dẫn đầu, hiện đã phát hiện ra rằng loại nấm đặc biệt này sở hữu các hợp chất chống ung thư.

Trong phòng thí nghiệm, khi những sản phẩm tự nhiên của chúng được trộn với các tế bào ung thư bạch cầu ở người, kết quả cho thấy tác dụng mạnh mẽ. Khi được biến đổi, chúng thậm chí còn có tác dụng tốt như một số loại thuốc hóa trị.

Các hợp chất này được gọi tắt là RiPP (các peptide được tổng hợp bằng ribosome và được biến đổi sau dịch mã) và chúng được tạo ra bởi nhiều loại sinh vật, bao gồm cả thực vật và vi khuẩn.

Trong những năm gần đây, RiPPS có nguồn gốc từ thực vật đã cho thấy tiềm năng to lớn trong việc chống lại một số loại ung thư, nhưng RiPPS từ nấm chưa được nghiên cứu kỹ lưỡng và có thể bị xác định nhầm bởi cấu trúc độc đáo của chúng.

"Mặc dù chỉ tìm thấy một số ít, nhưng hầu hết chúng đều có hoạt tính sinh học mạnh", tác giả chính và kỹ sư phân tử sinh học Qiuyue Nie từ UPenn cho biết. "Đây là một lĩnh vực chưa được khám phá với tiềm năng to lớn".

A. flavus được tìm thấy trên khắp thế giới trong vật liệu hữu cơ phân hủy. Các bào tử màu vàng-xanh lục của nó có thể lây nhiễm cho cây trồng cũng như phổi của động vật có vú. Ở người, nhiễm trùng aspergillosis có thể dẫn đến các tình trạng phổi mãn tính có thể gây tử vong nếu không được điều trị.

Năm 1973, một số nhà khoa học đã mở lăng mộ của một vị vua Ba Lan đã chết yểu. Một nhà vi sinh vật học vào thời điểm đó đã tìm thấy bằng chứng về A. flavus trong lăng mộ, dẫn đến giả định rằng đây chính là nguyên nhân khiến các nhà nghiên cứu tử vong.

Sau đó, logic này được áp dụng cho số phận kỳ lạ của những người lao động và một bá tước đã tham dự lễ khai mạc lăng mộ của pharaoh Ai Cập Tutankhamun vào đầu thế kỷ 20, chỉ để rồi qua đời vì bệnh tật sau đó vài ngày (hoặc trong trường hợp của những người lao động là nhiều năm).

Vai trò của Aspergillus trong những cái chết này đã thúc đẩy trí tưởng tượng của nhiều người. Nhưng sự nổi tiếng của nó trong các cuốn sách lịch sử đã thu hút sự chú ý của khoa học trong thời đại hiện đại.

Lấy cảm hứng từ các nghiên cứu khác đã liên kết A. flavus với hoạt động chống ung thư, Nie cùng  đồng nghiệp đã quét một chục chủng Aspergillus khác nhau để tìm RiPP.

Sử dụng các kỹ thuật chuyển hóa và di truyền, họ đã phóng to bốn hợp chất tinh khiết khác nhau có cấu trúc phức tạp tương tự nhau. Họ đặt tên cho chúng là asperigimycin.

Trong các thí nghiệm ở phòng thí nghiệm, hai trong số bốn asperigimycin thể hiện hiệu lực cao chống lại các tế bào ung thư bạch cầu, mặc dù không có loại nào có tác dụng với tế bào ung thư vú, gan hoặc phổi.

Khi các nhà nghiên cứu sửa đổi một RiPP và thêm một phân tử béo (một lipid), hợp chất này cho thấy hoạt động chống ung thư tăng cường trên một số dòng tế bào ung thư bạch cầu khác nhau và một dòng tế bào ung thư vú.

Trên thực tế, RiPP đã thay đổi này có hiệu quả ngang bằng với hai loại thuốc hóa trị được FDA chấp thuận cho bệnh bạch cầu: cytarabine và daunorubicin.

Vai trò của Aspergillus trong những cái chết khi vào lăng mộ Pharaoh đã thúc đẩy trí tưởng tượng. Nhưng sự nổi tiếng của nó trong các cuốn sách lịch sử còn thu hút sự chú ý của khoa học về loại nấm này trong thời đại hiện nay.

Lấy cảm hứng từ các nghiên cứu khác đã liên kết A. flavus với hoạt động chống ung thư, Nie và các đồng nghiệp đã quét một chục chủng Aspergillus khác nhau để tìm RiPP.

Sử dụng các kỹ thuật chuyển hóa và di truyền, họ đã phóng to bốn hợp chất tinh khiết khác nhau có cấu trúc phức tạp tương tự nhau. Họ đặt tên cho chúng là asperigimycin.

Các tác giả của nghiên cứu, đến từ nhiều tổ chức khác nhau trên khắp Hoa Kỳ và Bồ Đào Nha, nghi ngờ rằng sự thay thế lipid của chúng ảnh hưởng đến cách hoạt động của một gen cụ thể, cho phép thuốc thâm nhập tốt hơn và tồn tại bên trong tế bào ung thư, phá vỡ quá trình sao chép.

"Biết rằng lipid có thể ảnh hưởng đến cách gen này vận chuyển hóa chất vào tế bào cung cấp cho chúng ta một công cụ khác để phát triển thuốc", Nie nói.

Gần một thế kỷ sau khi nấm cho chúng ta penicillin, những dạng sống kỳ lạ này đang chỉ cho chúng ta hướng đến một tiến bộ y học tiềm năng khác.

Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Nature Chemical Biology.