Mokslo ir technologijų pasaulis

Mokslininkai identifikavo galimą priešnuodį vienam iš nuodingiausių pasaulio grybų – žalsvajai musmirei. Bandymų su pelėmis metu naudodama CRISPR, komanda nustatė, kad JAV Maisto ir vaistų administracija (FDA) jau patvirtinta cheminė medžiaga gali neutralizuoti toksiną ir išgelbėti gyvybes – tačiau yra dar keletas problemų.

Žmonių aplinkoje medžiagos, kurios gali būti nuodingos, turi būti aiškiai paženklintos ir kruopščiai laikomos taip, kad žmonės jų netyčia neparagautų – tačiau gamtoje tokių apsaugos priemonių nėra. Žalsvoji musmirė (Amanita phalloides) auga greta kai kurių valgomų grybų rūšių ir atrodo taip pat, kaip ir kai kurie valgomi grybai – todėl ja kartais apsinuodijama.

Pradiniai simptomai paprastai paliečia virškinamąjį traktą ir yra panašūs į kitų apsinuodijimų maistu – vėmimas, viduriavimas ir pykinimas, o po kelių dienų simptomai praeina. Sunkesni simptomai pasireiškia vėliau, dėl jų atsiranda inkstų nepakankamumas, ir mirtingumas apsinuodijus šiuo grybu yra labai didelis. Iki šiol jokio priešnuodžio nebuvo, ir kartais buvo naudojamos tik drastiškos priemonės – pavyzdžiui, organų persodinimas, kuris gali išgelbėti gyvybę.

Bet dabar gali atsirasti nauja gydymo viltis. Kinijos Sun Yat-seno universiteto mokslininkai nustatė pagrindinio žalsvosios musmirės toksino α-amanitino molekulinį taikinį ir rado junginį, galintį jį blokuoti. Geriausia naujiena yra ta, kad šis junginys jau plačiai naudojamas medicinoje.

Pirmiausia komanda, naudodama CRISPR-Cas9 genų redagavimo techniką, sukūrė žmogaus ląstelių kultūras, kurių kiekviena turėjo skirtingo geno mutaciją. Tada šios ląstelės buvo sistemingai veikiamos α-amanitinu, o išgyvenusios kultūros padėjo nustatyti konkrečius genus ir fermentus, kuriuos toksinas veikia.

Naudodami šį metodą mokslininkai aptiko geną, vadinamą STT3B. Jį koduojantis fermentas atlieka svarbų vaidmenį pridedant cukraus molekules į baltymus, tačiau ląstelių kultūros, kuriose šio geno nebuvo, buvo neatsparios toksinui. Buvo padaryta išvada, kad α-amanitinui reikalingas šis molekulinis kelias, kad patektų į ląsteles – todėl jį užblokavus išvengiama didelės žalos. Anksčiau nebuvo jokių požymių, kad STT3B yra susijęs su žalsvosios musmirės toksiškumu.

Tada mokslininkai ištyrė tūkstančius cheminių junginių, kad rastų tokį, kuris blokuotų STT3B. Šio proceso metu jie rado indocianino žalumą (ICG) – dažiklį, naudojamą medicinoje. Tyrimai su žmogaus ląstelėmis, kepenų organoidais ir gyvomis pelėmis parodė, kad ICG gali blokuoti toksinį poveikį. Apie 50 proc. gydytų apnuodytų pelių išgyveno – palyginti su 90 proc. neišgyvenusių apnuodutų ir negydytų pelių.

Toksinio poveikio mechanizmo atradimas ir jo blokavimo būdas yra labai perspektyvus – ypač dėl to, kad šis junginys jau yra patvirtintas FDA ir plačiai naudojamas. Tačiau, žinoma, yra keletas išlygų. Pirma, bandymams su žmonėmis reikės žmonių, suvalgiusių žalsvųjų musmirių – o tai reiškia, kad mokslininkams teks laukti, kol žmonės atvyks į ligoninę.

Tačiau didžiausia problema yra ta, kad tada jau gali būti per vėlu. Komanda išbandė priešnuodį skirtingu laiku po grybų suvalgymo ir nustatė, kad jis veikia daug geriau, jei suleidžiamas per vieną ar keturias valandas – tačiau žmonės paprastai nežino, kad suvalgė nuodingą grybą, ir atvyksta į ligoninę tik po kelių dienų.

Vis dėlto tai svarbus žingsnis naujų gydymo būdų link. Be to, CRISPR atrankos metodas gali būti panaudotas ieškant kitų priešnuodžių. Kai kurie iš tų pačių mokslininkų jau anksčiau naudojo šį metodą, kad nustatytų kandidatą į vaistus, skirtus kovai su medūzų nuodais.

Tyrimas paskelbtas žurnale „Nature Communications“.

Parengta pagal „New Atlas“.