Ученые определили потенциальное противоядие от одного из самых ядовитых грибов — бледной поганки. Используя CRISPR, они обнаружили, что уже известное химическое вещество может нейтрализовать токсин.
В обычных условиях вещества, которые могут быть ядовитыми, должны быть четко маркированы и тщательно храниться, чтобы люди случайно не проглотили их, но у природы нет таких гарантий.
Amanita phalloides, или бледная шляпка, растет повсюду и выглядит как некоторые съедобные виды грибов, что приводит к множеству случайных отравлений — половины шляпки этого гриба достаточно, чтобы убить человека.
Начальные симптомы связаны с желудочно-кишечным трактом и похожи на другие формы пищевого отравления — рвоту, диарею и тошноту — до исчезновения через несколько дней. Позже появляются более серьезные симптомы, приводящие к почечной недостаточности с высокой смертностью. В настоящее время нет противоядия, но радикальные меры, такие как пересадка органов, могут спасти жизни.
Теперь может появиться новая надежда на лечение. Исследователи из Университета Сунь Ятсена в Китае определили молекулярную мишень для ключевого токсина бледной поганки, α-аманитина, и нашли соединение, которое может его блокировать. Лучше всего то, что это соединение уже широко используется в медицинских целях.
Особенная опасность гриба заключается в том, что признаки отравления не проявляются в течение длительного времени. Симптомы могут не проявляться на протяжении первых 24 и более часов, в течение которых тем не менее уже происходит отравление организма и нанесение ему ущерба. Особенностью интоксикации является также «период ложного благополучия», который наступает на третий день и длится обычно от двух до четырёх дней. На самом деле в это время продолжается разрушение печени и почек. Смерть обычно наступает в пределах 10 дней с момента отравления.
Исследователи начали с использования техники редактирования генов CRISPR-Cas9 для создания культур клеток человека, каждая из которых имела мутацию в разных генах. Затем эти клетки подвергались систематическому воздействию α-аманитина, а выжившие должны были помочь определить конкретные гены и ферменты, на которые воздействует токсин.
Используя эту технику, ученые нацелились на ген под названием STT3B. Кодируемый им фермент играет ключевую роль в добавлении молекул сахара к белкам, но культуры клеток, в которых не было этого гена, были неуязвимы для токсина. Был сделан вывод, что α-аманитину требуется этот молекулярный путь для проникновения в клетки, поэтому его блокировка предотвращает большую часть повреждений. Ранее не было никаких указаний на то, что STT3B причастен к токсичности бледной поганки.
Смотрите также
Первые цветы появились раньше пчел — как они эволюционировали?
Неожиданное открытие в клетках растений раскрывает потенциал борьбы со старением человека
Затем исследователи проверили тысячи химических соединений, чтобы найти то, которое блокировало бы STT3B. Этот процесс привел их к красителю под названием индоцианиновый зеленый (ICG), который используется в медицинской визуализации.
Тесты на человеческих клетках, органоидах печени и живых мышах показали, что ICG может блокировать токсический эффект. Около 50% отравленных мышей, получавших лечение, выжили, по сравнению с 90% отравленных мышей, не получавших лечения.
Открытие механизма токсичности, а также способа его блокирования является очень многообещающим, особенно потому, что химическое соединение уже широко используется.
Но есть несколько предостережений, конечно. Во-первых, для тестирования на людях потребуются люди, которые ели бледные шапки, а это означает, что ученым придется ждать, пока люди поступят в больницу.
Но самая большая проблема в том, что к тому времени может быть уже слишком поздно. Команда проверила введение противоядия в разное время после того, как грибы были съедены, и обнаружила, что оно работает намного лучше, если его вводить в течение одного-четырех часов, но люди обычно не знают, что они отравились, появляясь в больнице только через несколько дней.
Тем не менее, это важный шаг к новым методам лечения. А технику скрининга CRISPR можно использовать для поиска других противоядий. Некоторые из тех же ученых ранее использовали этот метод, чтобы идентифицировать лекарство-кандидат для противодействия яду кубомедузы.
Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications.
Подпишитесь на наш канал в Telegram
