Un equipo multidisciplinario de científicos liderado por la Universidad de Pensilvania, Estados Unidos, ha logrado un avance revolucionario al convertir al hongo Aspergillus flavus —conocido históricamente por su alta toxicidad y su implicación en trágicas muertes durante excavaciones arqueológicas— en una prometedora fuente de compuestos anticancerígenos que podrían marcar un antes y un después en el desarrollo de fármacos antifúngicos y antitumorales.
«Los hongos nos dieron la penicilina, uno de los descubrimientos más importantes en la historia de la medicina. Este hallazgo demuestra que aún queda un vasto mundo de medicamentos derivados de productos naturales por explorar y aprovechar», explicó la profesora asociada Sherry Gao, autora principal del estudio y miembro del programa Penn Compact.
El Aspergillus flavus fue responsable de la muerte de varios miembros de las expediciones que penetraron la tumba del faraón Tutankamón en la década de 1920, así como de tragedias similares en la excavación del sepulcro de Casimiro IV en Polonia en los años setenta. Sin embargo, hoy este microorganismo se posiciona como una fuente inesperada y prometedora para el desarrollo de terapias contra el cáncer, según destacan los investigadores.
Publicada en la prestigiosa revista Nature Chemical Biology, la investigación revela el uso de una novedosa clase de péptidos sintetizados ribosómicamente y modificados postraduccionalmente (RiPP, por sus siglas en inglés), que potencian las propiedades anticancerígenas naturales del hongo.
El estudio genético identificó una proteína específica en Aspergillus flavus que es responsable de la producción de estos RiPPs fúngicos. Cuando se desactivaron los genes vinculados a esta proteína, los indicadores químicos asociados desaparecieron, confirmando su papel fundamental en la biosíntesis de estas moléculas.
Tras purificar cuatro variantes distintas de RiPP, los científicos observaron que estas moléculas comparten una estructura única formada por anillos entrelazados, denominados «asperigimicinas». Dos de estas variantes demostraron efectos altamente potentes contra células de leucemia, mientras que otra mostró un desempeño comparable a fármacos conocidos como la citarabina o la daunorrubicina cuando se le añadió un lípido, aumentando su eficacia.
La potencia mejorada por lípidos está vinculada al gen SLC46A3, que facilita la salida de materiales desde los lisosomas —orgánulos celulares encargados de degradar sustancias extrañas— hacia el interior de las células.
«Este gen funciona como una puerta de entrada; no solo permite la internalización de asperigimicinas, sino que también podría facilitar la entrada de otros péptidos cíclicos, abriendo nuevas posibilidades para el diseño de fármacos», explicó Qiuyue Nie, primera autora del estudio.
Los investigadores además encontraron que las asperigimicinas probablemente interfieren con el proceso de división celular, un mecanismo esencial en la proliferación del cáncer. De forma interesante, su acción se mostró específica para ciertos tipos celulares, ya que apenas afectaron células de cáncer de mama, hígado o pulmón, característica crucial para el desarrollo de terapias dirigidas y con menos efectos secundarios.
El equipo también identificó grupos de genes similares en otros hongos, lo que sugiere que podría existir una vasta reserva de RiPPs fúngicos aún por descubrir, ampliando el horizonte de futuros tratamientos.
Como próximo paso, los científicos planean evaluar la eficacia y seguridad de las asperigimicinas en modelos animales, encaminándose hacia su posible aplicación clínica.
Esta investigación contó con la colaboración de prestigiosas instituciones como la Universidad Rice, la Universidad de Pittsburgh, el Centro Oncológico MD Anderson, la Universidad de Washington en San Luis, la Escuela de Medicina de Baylor y la Universidad de Oporto, entre otras.
El estudio fue financiado por los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos, la Universidad de Pensilvania, la Fundación Welch, el Programa de Biofísica Molecular del Área de Houston, el Instituto de Prevención e Investigación del Cáncer de Texas y la Fundación Nacional de Ciencias estadounidense.
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