У самого смертоносного гриба в мире теперь есть противоядие

Несмотря на то, что он несет ответственность за более чем 90 процентов смертельных случаев, связанных с грибами во всем мире, мы до сих пор не знаем, почему посмертный гриб настолько смертоносен. Это немного затрудняет поиск способов предотвращения его токсического воздействия. Результаты были опубликованы в Nature Communications.

К счастью, ученые, возможно, теперь идентифицировали вещество, которое могло бы работать как противоядие от отравления знаменитым смертельным грибом Amanita phalloides (бледная поганка). Еще лучше то, что кандидат, названный индоцианиновым зеленым, уже одобрен FDA и используется в качестве красителя для медицинской диагностической визуализации.

Исследовательская группа под руководством химиков Гуохуэй Вана и Цяопина Вана из Университета Сунь Ятсена в Китае теперь показала, что химическое вещество может снижать активность основного токсина смертельной шляпки, α-аманитина, в клеточных линиях человека и мышей, эффективно блокируя α- аманитин-индуцированная гибель клеток.

Бледные поганки первоначально родом из Европы, но теперь их можно найти по всему миру. Привлекательные и очень похожие на другие съедобные виды грибов, их часто собирают и едят по ошибке.

Без явных признаков токсичности во вкусе и с медленным проявлением симптомов слишком легко проглотить смертельную дозу. Через несколько часов после еды у пациента могут возникнуть желудочно-кишечные симптомы, которые проходят через день или два, создавая ложное впечатление, что все в порядке.

Все не в порядке. С момента приема внутрь токсины гриба разъедают печень, вызывая симптомы, указывающие на серьезное повреждение органа. Без медицинского вмешательства, а в некоторых случаях даже при неотложной помощи, токсины бледной шляпки могут привести к отказу печени, а иногда и почек, что часто приводит к смерти. 

Чтобы разобраться в токсичности этого конкретного грибка, исследователи использовали многоэтапный подход. Во-первых, они использовали полногеномный скрининг CRISPR на линии клеток человека HAP1, чтобы исследовать разрушительное воздействие α-аманитина. Этот метод идентифицирует гены, которые работают вместе, разрушая их и ища изменения, которые могут выявить пути в клетках, на которые, вероятно, повлияет токсин. В 2019 году, например, это позволило ученым определить молекулярные механизмы яда кубомедузы и разработать средства, препятствующие его вмешательству.

Когда команда провела этот скрининг α-аманитина, они обнаружили, что биосинтез белков, называемых N-гликанами, играет значительную роль в гибели клеток, вызванной токсином. Дальнейшие исследования показали, что фермент под названием STT3B, который необходим для синтеза N-гликанов, по-видимому, является ключом к токсичности α-аманитина.

Затем они проверили вещества, уже одобренные FDA, в качестве кандидатов в антидоты. Они выявили потенциальный ингибитор STT3B – индоцианин зеленый.

Оставалось только проверить их выводы. Эти тесты были проведены на нескольких линиях исследования, в том числе на людях и мышах. Две разные клеточные линии человека — HAP1 и Hep G2 — были гораздо более устойчивы к α-аманитин-индуцированной гибели клеток при предварительной обработке индоцианином зеленым.

Затем обрабатывали органоиды мышиной печени. Они также показали большую устойчивость к гибели клеток.

Наконец, исследователи протестировали живых мышей. Им вводили токсин, а затем через 4 часа обрабатывали индоцианиновым зеленым, чтобы имитировать вероятный сценарий лечения отравленных людей, в то время как исследователи наблюдали за их органами. У обработанных мышей было меньше повреждений органов и гибели клеток, а также более высокая выживаемость, чем у необработанных контролей.

Однако обработка индоцианином зеленым с интервалами в 8 и 12 часов после отравления теряла свой лечебный эффект, что свидетельствует о том, что необратимые повреждения возникают рано и что лечение отравления бледной шляпкой необходимо искать как можно раньше.

Необходимо провести дальнейшие исследования, чтобы определить, как индоцианин зеленый ингибирует α-аманитин, и оценить, насколько безопасно его введение людям, но эти ранние результаты обещают появление противоядия в недалеком будущем.

«В целом, — пишут исследователи, — мы показываем, что, сочетая полногеномную функциональную геномную характеристику с прогнозированием лекарств in silico, мы можем быстро определить, а затем нацелиться на важные с медицинской точки зрения процессы».