by 内特·霍克斯特拉

在五大湖清凉的蓝色海水下的某个地方, 黏糊糊的水泥灰色沉淀物可能蕴藏着未来治疗某些儿童癌症和其他疾病的秘密.

这就是希望, 至少, 马克·卢顿, 他是位于马斯基根的格兰德山谷Annis水资源研究所的研究员. 卢顿和俄克拉荷马大学的研究人员说, 伊利诺伊大学, 和德克萨斯大学正在从五大湖底部的沉积物中收集真菌样本，并测试它们的药用特性. 卢顿说，到目前为止，研究结果令人惊讶.

“我们在这些早期试验中看到的远远超过了我在这一点上所看到的,卢顿说.

卢顿和他的团队测试五大湖真菌背后的概念相对简单:真菌长期以来一直被认为具有抗菌或抗菌特性. 抗感染最有效的武器之一青霉素来自一种真菌.

卢顿说，当真菌生长在五大湖的地面上时, 它们正在积极地传播被称为菌丝的纤维状生长物, 但它们必须与细菌作斗争, 太. 这项研究的目的是了解特定真菌中的哪些化合物会导致其他细胞死亡, 以及它们擅长杀死哪种细胞.

“在一个项目中，有如此高的可能性找到可能改变生活的东西，这是惊人的."
——马克·卢顿，AWRI研究员
 

这个过程

从一团不起眼的湿漉漉的污泥变成实验室里可以做实验的样本可不是一件小事. 卢顿乘坐一艘特别装备了一种叫做波纳采样器的工具的船出去了. 它基本上是一个装有弹簧的勺子，设计成在它到达湖底之前保持打开状态, 然后合上，截住沉积物和污垢.

一旦获得样品, 卢顿取顶层沉积物，并将其与底层物质分离. 然后他把沉淀物运走, 以及里面的真菌, 给他的同事Robert Chichewicz, 1994年毕业于大峡谷大学，现为俄克拉荷马大学研究员, 安德鲁·米勒, 伊利诺斯大学的真菌学家. 奇切维奇和米勒从样本中分离出不同的真菌, 把它们培养成可行的实验室样本, 从他们每个人身上提取DNA.

一旦DNA被提取出来，它就会被发送到一个数据库，该数据库存储着不同类型真菌的DNA特征. 一旦真菌被识别出来, 研究人员正在进行药用特性的测试，但这种鉴定也有价值.

卢顿说:“这只是对五大湖进行的第二或第三次真菌研究。. 2014年，在密歇根湖南部的50个样本中, 我们发现了709种不同的分离真菌. 这绝对是非同寻常的. 有机会发现真正新奇的生物, 医学上来说, 随着识别阶段的成功而急剧上升.”

卢顿说，仅仅一年的采样就使密歇根湖已知的真菌分类增加了五倍. “我们甚至发现了与你在披萨上发现的蘑菇相同的真菌分类, 当然也没有想到我们会在密歇根湖找到它,他说.

初步结果

一旦单个真菌标本被分离, 研究人员提取了每种植物的提取物，并测试了它们对标准癌细胞系的药用特性.

卢顿说，早期的结果令人震惊. 在测试的465种提取物中，65%的提取物显示出一定的抗菌活性. 找到最好的化合物, 研究人员将提取物的浓度降低了十倍, 然后再次测试.

“只测试了两微升的提取物, 465个样本中有69个显示出很强的抗癌特性, 其中48种显示出非选择性潜力，21种显示出对特定癌细胞的高活性, 比如乳腺癌, 儿童癌症和其他特定类型的癌症,卢顿说.

其中一些提取物显示出对抗几种不同癌症的希望. 其中一些对五种不同的乳腺癌和四种口腔癌表现出高水平的活性. 一些样本杀死了肺炎球菌, 会导致肺炎, 而另一些则显示出刺激神经突生长和分化的希望, 哪些可能对治疗退行性脑疾病有影响.

“这些真菌的结构对于生物分子来说是非常新颖的，”卢顿说. “它很容易穿过细胞壁，关闭线粒体, 这是一个非常不正常的特征吗.”

最初的结果很有希望，但卢顿说，在真菌很快被用于任何治疗之前，还有很多工作要做, 尽管德克萨斯大学已经开始在老鼠身上进行试验.

“考虑到我们在分离样本中看到的活动水平, 这在未来有很多潜在的用途,卢顿说. “当我进入科学领域时, 我认为我所能期望的最好的事情就是为科学这个领域做出一点小小的贡献, 研究鱼类、植物和藻类的范围要小一些, 但在这样一个高概率的项目中，找到一些可能改变生活的东西是非常了不起的.”