Dopo una serie di morti premature tra coloro che hanno scavato la tomba di Tutankhamon negli anni ’20, hanno iniziato a diffondersi voci su una maledizione della mummia. Quando negli anni ’70 si sono verificati altri decessi simili (dieci scienziati sono morti dopo essere entrati nella tomba di Casimiro IV in Polonia), gli investigatori hanno trovato tracce di Aspergillus flavus, una spora fungina tossica che può causare infezioni polmonari. Gli scienziati ritengono che il fungo possa aver colpito anche coloro che sono morti improvvisamente dopo aver visitato la tomba di Tutankhamon.
Sfide e speranze: come un fungo letale potrebbe diventare una terapia anticancro
Sebbene i funghi possano essere tossici, da quasi 100 anni li utilizziamo per creare antibiotici, come la penicillina derivata dalla muffa Penicillium. E ora, il fungo che ha ucciso molti scienziati e scatenato voci su una maledizione della mummia potrebbe diventare un potente composto antitumorale.
Un recente studio pubblicato ha scoperto che alcuni composti isolati dal fungo A. flavus, chiamati peptidi sintetizzati ribosomiali e modificati post-traduzionalmente (RiPP), potrebbero essere efficaci nel colpire e distruggere le cellule leucemiche.
Mentre migliaia di RiPP sono stati isolati e descritti dai batteri, solo un piccolo numero di RiPP è stato caratterizzato dai funghi. I peptidi sono costituiti da due o più aminoacidi legati tra loro da legami chimici, e gli aminoacidi sono gli elementi costitutivi che le cellule utilizzano per sintetizzare le proteine. In sostanza, si può pensare ai RiPP come a delle mini proteine, spiega José Larios, medico ematologo specializzato in trapianti presso il Barbara Ann Karmanos Cancer Institute di Detroit.
Dopo aver purificato quattro diversi RiPP, i ricercatori hanno scoperto che le molecole formavano una struttura unica di anelli intrecciati, che hanno chiamato “asperigimicine”, dal nome del fungo in cui sono state trovate. Questa struttura unica probabilmente interrompe il processo di divisione cellulare. Inoltre, quando i ricercatori hanno aggiunto un lipide a una variante del RiPP, questo ha funzionato bene quanto i farmaci attualmente approvati dalla FDA per il trattamento della leucemia, la citarabina e la daunorubicina.
“Le cellule tumorali si dividono in modo incontrollabile. Questi composti bloccano la formazione dei microtubuli, essenziali per la divisione cellulare”, ha dichiarato in un comunicato stampa l’autore senior Sherry Gao, Ph.D.
Quando la morte cellulare naturale non avviene e le cellule vecchie o danneggiate si riproducono in modo incontrollabile, può insorgere il cancro. Il nuovo composto scoperto dai ricercatori attacca le cellule tumorali interferendo con una fase cruciale della riproduzione cellulare, spiega Larios. Quando una cellula si riproduce, prima copia tutto il materiale genetico noto come DNA.
Una volta copiato il DNA, i cromosomi duplicati devono migrare alle estremità opposte della cellula, un processo facilitato dai microtubuli, ovvero proteine presenti all’interno della cellula. La ricerca suggerisce che questo nuovo composto fungino RiPP interferisce con l’organizzazione dei microtubuli, causando una segregazione cromosomica difettosa e la conseguente morte cellulare necessaria per trattare il cancro. Questo meccanismo è simile ad altri inibitori dei microtubuli già in uso.
I ricercatori hanno scoperto che, mentre i composti erano efficaci contro le cellule leucemiche, avevano un effetto minimo o nullo sulle cellule del cancro al seno, al fegato o al polmone.
“Come oncologo che cura la leucemia, sono entusiasta della scoperta di un composto citotossico potenzialmente nuovo”, afferma Larios. “Tuttavia, tutti i composti nuovi e potenzialmente terapeutici hanno un percorso lungo e rigoroso”.
Sebbene questo trattamento promettente possa fornirci un nuovo modo per combattere il cancro, non è certamente la prima volta che i funghi vengono utilizzati in campo medico.
“Lo studio dei funghi per determinare i farmaci è un campo ben consolidato”, spiega Larry Norton, M.D., vicepresidente senior del Memorial Sloan Kettering Cancer Center di New York City. È iniziato con la penicillina e ci sono molti altri antibiotici derivati dai funghi, afferma. Esiste anche una classe di farmaci chiamati cefalosporine, utilizzati per trattare le infezioni batteriche. E le statine, letali per la biologia di altri funghi, sono utilizzate per abbassare il colesterolo e ridurre il rischio di infarto e ictus negli esseri umani. Inoltre, alcuni funghi hanno effettivamente dimostrato attività antitumorale. Secondo Norton, ce n’è uno che interferisce con un enzima chiamato PI3 chinasi, molto importante per la resistenza ai farmaci nei tumori sensibili agli ormoni, come il cancro al seno.
Dal fungo mortale alla cura per la leucemia: la promessa (e le sfide) di una nuova terapia
Naturalmente, la leucemia non verrebbe trattata direttamente con il fungo potenzialmente letale, ma si utilizzerebbe invece la sostanza chimica derivata dal fungo, afferma Norton. Tuttavia, se il farmaco richiede la coltivazione di un fungo e la successiva estrazione della sostanza chimica da esso, soprattutto su larga scala (cosa necessaria se il trattamento venisse approvato), si tratterebbe di un’operazione molto costosa.
“Quando si hanno sostanze chimiche derivate da funghi o piante, cerchiamo modi per sintetizzarle o produrle artificialmente in modo che sia pratico ottenerle in purezza e in quantità sufficienti per poterle utilizzare come medicinali”, afferma Norton.
Prima che questo trattamento possa essere approvato, deve passare attraverso un lungo processo; il tempo medio che intercorre tra la scoperta e l’approvazione da parte della FDA è di 10 anni, afferma Larios. Il nuovo composto deve essere testato in modelli preclinici, tra cui linee cellulari e sperimentazioni su animali, per determinarne l’efficacia, il dosaggio appropriato e i potenziali effetti collaterali. Se questi studi si dimostrano efficaci, si passa alla fase I della sperimentazione clinica per testarne la sicurezza per l’uso sull’uomo. Successivamente, il trattamento dovrà superare diverse fasi di sperimentazione clinica sull’uomo prima di ottenere l’approvazione della FDA. Inoltre, come sottolinea Norton, il composto dovrà poter essere sintetizzato su larga scala.
Secondo uno studio pubblicato all’inizio di quest’anno sul Journal of the National Cancer Institute, solo il 10% circa dei farmaci che entrano nella fase II dei test clinici ottiene l’approvazione della FDA. Quindi, i RiPP presentati in questo studio hanno ancora molta strada da fare prima di poter essere utilizzati per il trattamento della leucemia nei pazienti.
Poiché le cellule tumorali sono note per avere genomi instabili e tempi di raddoppio rapidi, che creano le condizioni per l’evoluzione e la selezione di meccanismi di resistenza ai trattamenti e alle terapie esistenti, avere un trattamento alternativo all’orizzonte è vantaggioso per il campo della cura del cancro.
“Mentre alcuni tumori possono essere curati con una diagnosi precoce o anche con un numero limitato di cicli di trattamento, molti tumori finiscono per trovare il modo di resistere ai nostri attuali farmaci”, afferma Larios. “Qualsiasi nuova modalità di trattamento del cancro è sempre entusiasmante e promettente per i pazienti affetti da questa malattia”.