Nowe cele leków przeciwko chorobotwórczym grzybom
Choroby grzybicze powodują duże straty w rolnictwie i zagrażają zdrowiu ludzkiemu. Co roku grzyb zarazy ryżu powoduje zniszczenie plonów, które pozwoliłyby wykarmić 60 milionów ludzi, a niektóre zakażenia grzybicze, w tym w szczególności Candida, mogą być śmiertelne dla pacjentów o obniżonej odporności. Aby dokonać przełomu w opracowywaniu nowych leków przeciwgrzybiczych, w ramach projektu ARIADNE (Signaling circuitry controlling fungal virulence: identification and characterization of conserved and specific fungal virulence genes as common antifungal targets), finansowanego przez UE, zgromadzono ogromną ilość danych dotyczących dynamiki molekularnej patogenezy grzybów i transdukcji sygnałów. Badacze zajmowali się centralnym kaskadami sygnałowymi, które pozostają w niezmienionej formie na przestrzeni ewolucji we wszystkich chorobotwórczych grzybach i odgrywają istotną rolę w zakażeniach. W projekcie ARIADNE stworzono obszerną bazę danych zawierającą genom, transkryptom i proteom ważnych chorobotwórczych grzybów. Należą do nich patogeny ludzki Aspergillus fumigatus i Candida albicans, a także roślinne, takie jak Fusarium oxysporum, który atakuje różne rośliny uprawne, oraz Magnaporthe grisea, który niszczy uprawy ryżu. Analiza zbiorów danych dostarcza ważnych informacji na temat patogenezy grzybów. Za szlakami kinazy białkowej aktywowanej przez mitogen (MAPK), ważnymi dla powiązanej z infekcją morfogenezy i wirulencji, uczeni znaleźli nowe geny docelowe. Udało się także określić znaczenie przekazywania sygnałów MAPK dla chemotropowej detekcji gospodarza Fusarium. Rośliny posiadają własny arsenał szlaków odporności na infekcję, ale grzyby często pokonują te mechanizmy obronne. Zidentyfikowano indukowaną przez pH 5 sieć odporności na enzymy rozkładające ścianę komórkową (CWDE). CWDE umożliwiają grzybom przedostawanie się do rośliny przez barierę ściany komórkowej. M. grisea (grzyb zarazy ryżu) okazał się zawierać białka efektorowe uczestniczące w tłumieniu odporności roślin. Chorobotwórcze grzyby dysponują wyrafinowanymi mechanizmami zarażania gospodarza. Uczeni opracowali nowy model zwierzęcy infekcji bezkręgowców dla F. oxysporum, grzyba atakującego wiele rożnych roślin, który potrafi także wywoływać śmiertelne infekcje u ludzi o obniżonej odporności. Stworzono też nowe narzędzie do badania działania farmakologicznego inhibitorów, wykorzystujące mysie makrofagi posiadające wchłonięte komórki F. oxysporum. Współpraca między renomowanymi instytutami zajmującymi się patogenicznością grzybów a partnerami przemysłowymi pomoże w opracowaniu nowych metod leczenia infekcji grzybiczych opartych na wynikach badań ARIADNE. W ramach projektu przeszkolono także nową generację naukowców różnych dyscyplin, którzy posiadają doświadczenie w zakresie przekazywania wiedzy między sektorem akademickim i przemysłowym, a tym samym są przygotowani do prowadzenia prac opartych na współpracy między tymi obszarami.
Słowa kluczowe
Chorobotwórcze grzyby, wirulencja, rolnictwo, zdrowie ludzkie, kaskady sygnałowe, odporność roślin
