Wetenschappers veranderen giftige paddenstoel in veelbelovend antikankermiddel

▲ Monster van Aspergillus flavus, gekweekt in het Gao-laboratorium. Foto: Bella Ciervo / Universiteit van Pennsylvania

▲ Onderzoekers Qiuyue Nie en Maria Zotova zuiveren de schimmel. Foto: Bella Ciervo / University of Pennsylvania

Europa Press

La Jornada krant, donderdag 26 juni 2025, p. 6

Madrid. Een team van onderzoekers onder leiding van de Universiteit van Pennsylvania heeft met succes Aspergillus flavus , een schimmel die bekend staat om zijn giftigheid en in verband wordt gebracht met sterfgevallen bij opgravingen van oude graven, omgevormd tot een veelbelovende kankerbestrijdende stof, wat nieuwe mogelijkheden biedt op het gebied van antischimmelmiddelen.

Schimmels gaven ons penicilline (...) Deze resultaten tonen aan dat er nog veel meer medicijnen die zijn afgeleid van natuurlijke producten ontdekt moeten worden , aldus Sherry Gao, hoofdauteur van de studie en universitair hoofddocent bij het Penn Compact-programma.

Aspergillus flavus veroorzaakte een aantal vroegtijdige sterfgevallen onder opgravingsteams die in de jaren twintig het graf van farao Toetanchamon betreden en in de jaren zeventig het graf van koning Casimir IV in Polen. Nu is het de onwaarschijnlijke bron van een veelbelovende nieuwe kankertherapie, zeggen onderzoekers.

Uit het onderzoek, dat is gepubliceerd in het tijdschrift Nature Chemical Biology , blijkt dat er een behandeling bestaat uit een klasse ribosomaal gesynthetiseerde en posttranslationeel gemodificeerde peptiden (RiPP's), die de kankerbestrijdende eigenschappen van de schimmel versterken.

Uit genetische analyse bleek dat een specifiek eiwit van Aspergillus flavus een bron is van schimmel-RiPP. Zodra de genen die dit eiwit produceerden, werden gedeactiveerd, verdwenen ook de chemische markers die de aanwezigheid van RiPP signaleerden.

Nadat ze erin slaagden vier verschillende RiPP's te zuiveren, ontdekten de wetenschappers dat de moleculen een unieke structuur van verstrengelde ringen deelden, die ze asperigimycines noemden. Twee hiervan hadden krachtige effecten tegen leukemiecellen; een andere variant functioneerde als cytarabine of daunorubicine na toevoeging van een lipide.

Deze toename van lipiden is gerelateerd aan het SLC46A3-gen, dat ervoor zorgt dat stoffen de lysosomen (blaasjes waarin vreemde stoffen die cellen binnendringen, zich verzamelen) kunnen verlaten.

Dit gen fungeert als een toegangspoort. Het vergemakkelijkt niet alleen de toegang van asperigimycines tot cellen, maar het zorgt er ook voor dat andere cyclische peptiden hetzelfde kunnen doen , aldus Qiuyue Nie, eerste auteur van het artikel.

De wetenschapper benadrukte ook dat de kennis dat lipiden invloed hebben op de manier waarop dit gen chemicaliën naar cellen transporteert, een extra hulpmiddel is voor de ontwikkeling van medicijnen.

De onderzoekers ontdekten ook dat asperigimycines waarschijnlijk de celdeling verstoren, hoewel ze vrijwel geen effect hebben op borst-, lever- of longkanker. Dit suggereert dat hun effecten specifiek zijn voor bepaalde celtypen, wat van cruciaal belang is voor de ontwikkeling van toekomstige medicijnen.

Bovendien zijn ze er in geslaagd soortgelijke genclusters te identificeren bij andere schimmels, wat erop wijst dat er nog meer schimmel-RiPP's ontdekt moeten worden.

Tot slot merkten ze op dat de volgende stap is om asperigimycines in diermodellen te testen.

Aan het onderzoek doen wetenschappers mee van Rice University, Pittsburgh University, Texas University, Washington University in St. Louis, Baylor College of Medicine en de Universiteit van Porto in Portugal.

Het project is gefinancierd door de Amerikaanse National Institutes of Health, de Universiteit van Pennsylvania, de Welch Foundation, het Houston Area Molecular Biophysics Program, het Cancer Prevention and Research Institute of Texas en de National Science Foundation.

AFP

La Jornada krant, donderdag 26 juni 2025, p. 6

Parijs. Een groep chemici is erin geslaagd paracetamol te synthetiseren uit plastic afval met behulp van een reactie waarbij Escherichia coli (E. coli) -bacteriën betrokken zijn, zo blijkt uit een maandag gepubliceerd onderzoek. De grootschalige toepassing ervan blijft echter zeer onzeker.

Dit experiment toont aan dat het mogelijk is om dit essentiële medicijn te produceren uit plastic afval, met behulp van een proces dat niet kan werken met alleen chemische of biologische synthese , zo vat een onderzoek samen dat is gepubliceerd in het tijdschrift Nature Chemistry door onderzoekers van de Universiteit van Edinburgh, Schotland.

Paracetamol, gebruikt tegen pijn en koorts, is een van de meest voorkomende medicijnen. Het wordt geproduceerd uit aardoliederivaten, meestal door onderaannemers in Azië, met behulp van goedkope en zeer vervuilende technieken.

De auteurs van het onderzoek, dat onder andere werd gefinancierd door farmaceutisch bedrijf AstraZeneca, gingen in verschillende fasen te werk.

Eerst gebruikten ze bestanddelen uit een gebruikte PET-fles (polyethyleentereftalaat) om een ​​chemische reactie op te wekken in een stam van de E. coli -bacterie.

Aan het einde van deze eerste fase synthetiseerden de bacteriën een molecuul genaamd PABA. Door de bacteriën genetisch te modificeren, slaagden de onderzoekers erin dit molecuul om te zetten in paracetamol.

De auteurs stellen dat dit experiment de deur opent naar nieuwe technieken voor het recyclen van plastic afval. De grootschalige implementatie ervan is echter niet eenvoudig.

Er zijn nog steeds diverse praktische overwegingen die moeten worden aangepakt om verder te komen dan een simpele demonstratie van de haalbaarheid , aldus wetenschappers die niet bij het onderzoek betrokken waren, volgens een kritisch artikel in hetzelfde nummer van Nature Chemistry.

Ze merken op dat de initiële reactie slechts een beperkte hoeveelheid PABA-moleculen oplevert, wat mogelijk niet voldoende is voor industriële toepassingen . Ze erkennen echter dat het experiment veelbelovend is en benadrukken de interesse in het bestuderen van processen die biologie combineren met kunstmatige chemische reacties.

Het onderzoek heeft geleid tot scepsis bij milieugroeperingen. "Jarenlang gaat er geen kwartaal voorbij zonder dat er een nieuwe 'plastic-etende bacterie' opduikt", aldus Melissa Valliant van Beyond Plastic. Deze ontdekkingen bereiken nooit een omvang die groot genoeg is om het enorme probleem van plasticvervuiling aan te pakken .