Н аречено индоцианиново зелено (ICG), багрилото, което обикновено се използва в медицинската диагностика, при определяне на функционалността на сърцето и черния дроб, но международен екип от учени е установил, че то също така спира алфа-аманитина, основното вещество на най-смъртоносната гъба шапка. Досега този антидот е проработил в човешки клетки, минимодели на черния дроб и при мишки, но все още не е тестван при хората.
Според проучването зеленикаво-жълтите гъби с форма на чадър (Amanita phalloides) са отговорни за 90% от всички смъртни случаи при хора отровени с гъби. Въпреки че този вид гъби са специфични за Европа, те могат да се намерят и в цяла Северна Америка, според The Atlantic.
Scientists discover possible antidote for death caps, the world's deadliest mushroom https://t.co/LCAiSx6Gyi
— Live Science (@LiveScience) May 24, 2023
При поглъщане токсините на гъбата могат да причинят повръщане, кървава диария или урина, увреждане на черния дроб и бъбреците и дори смърт. Леченията варират в зависимост от това кога са били погълнати токсините, но могат да включват изпомпване на стомаха и хирургично отстраняване на части от гъбата, според WebMD.
„Досега остава неясно как точно смъртоносните гъби убиват хората“, каза пред Live Science съавторът на изследването Куиао Уанг, професор и ръководител на отдел в Училището по фармацевтични науки към университета Sun Yat-Sen в Шенжен, Китай. „Смяташе се, че има най-токсичния токсин, AMA, отговорен за неговата цитотоксичност или способността да убива клетките.“
Уанг добави, че предишни изследвания показват, че AMA „може да блокира транскрипцията на РНК“, което се получава, когато нишката с информация на ДНК се копира в нова молекула по пътя й към изграждането на нови протеини. По този начин транскрипцията на РНК е „важен биологичен процес за функционирането и оцеляването на клетките“.
За да видят кои гени и протеини са ключови за токсичността на смъртоносните „шапки“, учените са използвали CRISPR, технология за редактиране на геномите, за да създадат набор от човешки клетки, всяка с различна мутация. След това тествали коя от мутантните клетки може да оцелее при излагане на AMA. Чрез този процес открили, че AMA вероятно изисква ензим, известен като STT3B, за да прояви своите токсични ефекти.
Scientists wanted to understand how α-amanitin kills cells and possibly discover an antidote. Using genome-wide CRISPR screening, they found that a protein called STT3B is required for α-amanitin toxicity. https://t.co/QJ9ExdzJy2
— C&EN (Chemical & Engineering News) (@cenmag) May 16, 2023
„Открихме протеина STT3B и неговият биологичен път е критичен за цитотоксичността на токсините“, каза Уанг. STT3B участва в производството на N-гликани, които са ключови за гарантиране, че протеините се "сгъват" в правилната си форма. Премахването на гена за STT3B в клетките драстично увеличило резистентността на клетките към AMA и също възпрепятствало способността на токсина да навлиза в клетките.
„Потвърдихме тези открития в чернодробни клетки и чернодробни органоиди“ – миниатюрни модели на човешки черен дроб – „тъй като черният дроб е целевият орган на гъбните токсини“, каза Уанг.
За да намери потенциален антидот за AMA, екипът се консултирал с Агенцията по храните и лекарствата на САЩ.
От потенциалните кандидати "открихме само индоцианин зеленото, което може ефективно да предотврати клетъчната смърт от аманитиновия токсин" в човешките чернодробни клетки и клетките на мишки, допълни Уанг. „Резултатите показаха, че ICG може да предотврати увреждане на черния дроб и бъбреците, предизвикано от AMA. Важно е, че ICG може да подобри преживяемостта след отравяне с AMA.“
Уанг каза, че в момента екипът "проучва как STT3B може да допринесе за резистентност срещу гъбични токсини, но точният механизъм все още не е известен".
Indocyanine green, an FDA-approved dye used in some medical procedures, stopped a death cap mushroom toxin from killing mice and human cells in lab tests.https://t.co/rduIk8bEn5
— Science News (@ScienceNews) May 24, 2023
"Предварителните данни предполагат, че STT3B е необходим, за да може AMA да влезе в клетките. ICG демонстрира значителен потенциал за смекчаване на токсичното въздействие на AMA върху чернодробни клетки и върху мишките. Въпреки това са необходими допълнителни изследвания, за да се установим дали ICG притежава същите терапевтични ползи и при хората."
„Ако успее, ICG може да представлява новаторско, животоспасяващо лечение за хора, които са се отровили с гъби“, каза Уанг.
