W nowym badaniu wykorzystano roboty przesiewowe do wyszukiwania związków chemicznych, które mogą „zapobiegać” malarii
Według WHO w 219 roku na całym świecie było 435,000 milionów przypadków malarii i około 2017 XNUMX zgonów. Malaria jest chorobą zakaźną wywoływaną przez pasożyty Plasmodium falciparum lub Plasmodium vivax. Pasożyty te rozpoczynają swój cykl życiowy, gdy zarażony komar przenosi sporozoity na człowieka, żywiąc się ludzką krwią. Niektóre z tych sporozoitów powodują infekcję w ludzkiej wątrobie podczas replikacji. Następnie pasożyt wdziera się do czerwonych krwinek, aby rozpocząć infekcję. Kiedy krew zostaje zainfekowana, u osoby pojawiają się objawy malarii, takie jak dreszcze, gorączka itp.
Obecnie dostępny leki w przypadku malarii na ogół łagodzą objawy choroby „po” wystąpieniu infekcji. Blokują replikację pasożytów w ludzkiej krwi, jednak nie mogą zapobiec przenoszeniu się na nowe osoby za pośrednictwem komarów, ponieważ infekcja już miała miejsce. Kiedy zarażona osoba zostaje ugryziona przez komara, komar przenosi infekcję na inną osobę, kontynuując błędne koło infekcji. Niestety pasożyty malarii stają się odporne na większość dostępnych na rynku leki przeciwmalaryczne. Istnieje pilne zapotrzebowanie na nowe leki przeciwmalaryczne, które nie tylko mogą leczyć objawy, ale także zapobiegać przedostawaniu się infekcji malarią do krwiobiegu, aby nie mogła zostać przeniesiona na inne osoby.
Celowanie w nowy etap cyklu życia pasożyta
W nowym badaniu opublikowanym w nauka, naukowcy zaatakowali pasożyta malarii na wcześniejszym etapie jego cyklu życiowego, tj. kiedy pasożyt po raz pierwszy zaczyna infekować ludzką wątrobę. Jest to przed etapem, w którym pasożyt zaczyna replikować we krwi i powoduje infekcję osoby. Wydobycie pasożytów malarii z wnętrza tysięcy komarów zajęło naukowcom dwa lata przy użyciu nowoczesnej technologii robotyki. Do swoich badań użyli Plasmodium berghei, względnego pasożyta, który infekuje tylko myszy. Najpierw komary zostały zainfekowane przez pasożyta, a następnie z tych zainfekowanych komarów wyekstrahowano sporozoity – niektóre z nich zostały wysuszone, zamrożone, więc bezużyteczne. Te sporozoity zostały następnie przewiezione do placówki badania leków, gdzie zbadano ich działanie pod kątem działania potencjalnych leków/inhibitorów/związków chemicznych. W jednej rundzie około 20,000 XNUMX związków można było przetestować przy użyciu technologii robotów i fal dźwiękowych, w których dodawano niewielkie ilości każdego związku chemicznego, tj. jeden związek dodawany na każdą komórkę sporozoitu. Oceniono zdolność każdego związku do zabijania pasożyta, a nawet blokowania jego replikacji. Z listy usunięto związki toksyczne dla komórek wątroby. Testy przeprowadzono dla tego samego zestawu związków na innych gatunkach Plasmodium, a także na innych etapach cyklu życia oprócz etapu wątroby.
Zidentyfikowane przewody chemiczne
W sumie przetestowano ponad 500,000 631 związków chemicznych pod kątem ich zdolności do powstrzymania pasożyta na etapie ludzkiej wątroby. Po wielu rundach testów znalazło się na krótkiej liście 58 związków, które okazały się blokować infekcję malarią, zanim zaczęły się objawy, co potencjalnie zapobiegało przenoszeniu do krwi, nowych komarów i nowych ludzi. 631 spośród tych XNUMX związków zablokowało nawet proces wytwarzania energii przez pasożyta w mitochondriach
Badanie to może stanowić podstawę do opracowania nowatorskich leków „zapobiegających malarii” nowej generacji. Badanie zostało przeprowadzone w społeczności open-source, co pozwala innym grupom badawczym na całym świecie swobodnie wykorzystywać te informacje do dalszej pracy. Naukowcy chcą przetestować 631 obiecujących kandydatów na leki, aby przeanalizować ich skuteczność, a związki te będą również musiały zostać sprawdzone pod kątem ich bezpieczeństwa do spożycia przez ludzi. Malaria pilnie potrzebuje nowego leku, który jest przystępny cenowo i może być dostarczany w dowolne miejsce na świecie bez dodatkowych wymagań w zakresie infrastruktury, personelu medycznego lub innych zasobów.
***
{Możesz przeczytać oryginalną pracę naukową, klikając link DOI podany poniżej na liście cytowanych źródeł}
Źródło (s)
Antonova-Koch Y i in. 2018. Odkrycie na zasadach open source chemicznych wskazówek dotyczących chemoprotekcyjnych leków przeciwmalarycznych nowej generacji. nauka. 362 ust. 6419. https://doi.org/10.1126/science.aat9446
