Гриб, растущий на насекомых, может помочь в разработке новых противовирусных препаратов и лекарств от рака

Гриб Cordyceps известен своим жутким способом питания: его споры заражают насекомых, убивают их и прорастают плодовыми телами прямо из их тел. Однако Cordyceps также обладает значительным медицинским потенциалом, так как содержит биологически активное соединение кордицепин, которое может быть использовано для создания мощных новых противовирусных препаратов и лекарств от рака. Эти грибы редки в природе, а их выращивание в лаборатории до сих пор было сложной задачей, что тормозило исследования. Профессор Ми Кён Ли из Национального университета Чхунбук и её команда, включая доктора Аймана Турка, опубликовавшие сегодня статью в Frontiers in Microbiology, нашли способ выращивать эти неуловимые грибы в контролируемых условиях без потери их эффективности.

"Кордицепин — один из цитотоксических аналогов нуклеозидов с дополнительной терапевтической активностью в отношении антипролиферации и антиметастазирования в раковых клетках", — сказала доктор Ли, старший автор исследования. "Кроме того, последние научные данные настоятельно требуют доклинических и клинических исследований кордицепина для комплексного лечения Covid-19".

Поиск правильной пищи

Обычно Cordyceps культивируют в лаборатории на зернах, таких как бурый рис. Однако учёные заметили, что уровень кордицепина был очень низким у грибов, выращенных на зерне, и предположили, что содержание белка в зерне просто недостаточно высоко для питания Cordyceps. Учитывая высокий потенциал кордицепина, Ли и её коллеги стремились найти способ выращивать здоровые, сильные грибы в лаборатории и синтезировать высокие уровни биологически активного соединения для медицинских исследований. Они рассмотрели съедобных насекомых в качестве альтернативной питательной среды для Cordyceps, но поскольку разные насекомые предлагают разные питательные вещества, они также исследовали, какие коммерчески доступные съедобные насекомые обеспечивают грибам наилучшее питание.

Используя сверчков, куколок шелкопряда, мучных червей, саранчу, личинок белопятнистого хрущака и японских жуков-носорогов, они культивировали Cordyceps в течение двух месяцев, а затем собрали урожай для анализа. Между разными видами пищи были заметные различия: Cordyceps выросли самыми крупными на мучных червях и куколках шелкопряда, и хуже всего — на личинках хрущака и саранче. Однако максимальный рост не обязательно коррелировал с высоким уровнем кордицепина, который искала команда доктора Ли. Хотя они и не выросли такими крупными, Cordyceps, выращенные на японских жуках-носорогах, производили самый высокий уровень кордицепина — в 34 раза больше, чем у грибов, выращенных на куколках шелкопряда (самый низкий результат).

"Cordyceps, выращенные на съедобных насекомых, содержали примерно в 100 раз больше кордицепина по сравнению с Cordyceps на буром рисе", — сказала Ли.

Откармливание Cordyceps

Исследование показало, что ключом к производству кордицепина является содержание жира в насекомом, а не белка — в частности, высокий уровень олеиновой кислоты, которая может быть необходима для синтеза кордицепина. Добавление олеиновой кислоты к низкоэффективной питательной среде из насекомых повысило производство кордицепина в выращенных на ней грибах на 50%.

"Наше исследование убедительно показывает, что потенциальной стратегией повышения производства кордицепина при выращивании Cordyceps было бы использование насекомых с высоким содержанием олеиновой кислоты", — сказала Ли.

Терапевтический потенциал грибов Cordyceps осложнялся трудностью производства кордицепина в лаборатории. Эти результаты дают надежду исследователям, ищущим новые лекарства для борьбы с тяжелыми заболеваниями. Знание того, чем кормить этих очень голодных Cordyceps, означает, что мы можем использовать их силу в открытии лекарств для создания медикаментов будущего.

"Метод культивирования Cordyceps, предложенный в этом исследовании, позволит производить кордицепин более эффективно и экономично", — сказала Ли. "Однако обеспечение съедобными насекомыми еще недостаточно для масштабирования до промышленного уровня. Также считается, что более эффективное производство может быть возможно за счет использования других насекомых, что необходимо продемонстрировать в дальнейших исследованиях".