Znanstveniki odkrivajo, kako so malarijski paraziti postali odporni na droge

Malarija je še vedno uničujoča patološka pošast za ljudi. V večini afriških držav izvira 75% primerov malarije Plasmodium falciparum, enoceličen, mikroskopski parazit, ki žrtvam, ki zbolijo, podeljuje eno izmed najbolj smrtonosnih oblik te okužbe, deloma zato, ker se izkaže, da je odporen na večino anti-malarijskih zdravil, ki jih predpisujemo za boj proti okužbi. Opredelitev, zakaj je ta parazit tako neprepusten za sodobno medicino, bi veliko pripomogel k temu, da bi javnozdravstveni uradniki pomagali rešiti tisoče ljudi, ki umrejo zaradi malarije vsako leto.

V novi študiji, objavljeni v petek Znanost Znanstveniki so delno financirani iz fundacije Bill in Melinda Gates P. falciparum postanejo odporne na zdravljenje, kar bi lahko bilo koristno za farmacevtske raziskovalce, da razvijejo nove biološke cilje proti malariji

"Ta dokument je resnično o tem, kako lahko uporabimo genetiko pri oblikovanju boljših zdravil," je avtorica študije Elizabeth Winzeler, profesorica na Kalifornijski univerzi v San Diegu in direktorica translacijskih raziskav na Centru za zdravstvene vede UC. za imunologijo, okužbo in vnetje, pove Inverse. »Zelo radi bi imeli boljše droge za zdravljenje malarije, ker sedanje, ki jih imamo, niso tako vroče. Odpornost je problem in trenutne droge niso bile nikoli zasnovane racionalno, da bi naredile to, kar si želimo. «

Malarija se prenaša s komarji, ki dajejo parazitu vektor za iskanje novih gostiteljev, kjer se hitro razmnožujejo v jetrih in krvnih celicah osebe, dokler ne pokažejo simptomov, kot so bruhanje, mrzlica in vročina.

Winzeler in njena ekipa iščejo nove načine zdravljenja, da bi preprečili, da bi se ljudje skrčili in malarije, ki bi lahko idealno odpravila grožnjo okužbe skupaj. Rešitev bi bila dolgotrajna, podobno kot vožnja, ki bi vam lahko dala hišnim ljubljenčkom, da zadržijo bolhe. Pravi, da je izvedljiva, vendar je treba oblikovati nove droge, ki delujejo proti vsem.

V tej novi raziskavi je Winzeler in njena ekipa pojasnili, da morajo razumeti, kako obstoječi terapevtiki izgubijo svojo učinkovitost, da morajo vedeti, kateri geni so postali mutirani in odporni na droge. Za to so klonirali P. faciparum paraziti, da bi dobili skupino 262, in jih gojili v prisotnosti spojin proti malarijskim zdravilom, dokler niso postali nekoliko odporni. Po tem so sekvencirali genom parazitov in ugotovili, katere genetske spremembe so se zgodile ob začetku odpornosti. Ugotovili so 83 ključnih genov, povezanih z odpornostjo na zdravila, in nekaj novih, kemično potrjenih ciljev, na katere bi se lahko nova zdravila osredotočila na napad parazita malarije.

Druga ugotovitev je ključna. Poznavanje, kam naj se usmeri parazit, je izjemno pomembno - drugače, Winzeler pojasnjuje, da ste "samo nekakšen občutek v temi."

"Ne veste, kako vaša spojina dejansko ubija parazita, veste le, da jo dajete parazitu in parazit umre," pravi. "Vedno je dirka med parazitom in tem, kar uporabljate, da bi ga poskušali ubiti in na tej točki nimamo posebno dobro cepivo."

V skladu s svetovnim poročilom o malariji iz leta 2017 je globalni nadzor malarije zastal. Leta 2016 je bilo ocenjenih 216 milijonov primerov malarije, kar je 5 milijonov primerov od leta 2015. To je prvo povečanje števila primerov malarije v desetletju in je povzročilo smrt 445.000 ljudi.

"Malarija ostaja velik morilec," pravi Winzeler. "Potrebujemo nova orodja, pristope in še naprej veliko vlagamo v nadzor nad malarijo, ali pa se bo najverjetneje vrnila."

Povzetek: Skupina raziskovalcev je odkrila številne mutacije, ki omogočajo, da parazit, ki povzroča malarijo, Plasmodium falciparum postane odporna na zdravljenje. Poznavanje identitete genov, ki dajejo odpornost na več zdravil, je pomembno za oblikovanje novih zdravil in za razumevanje, kako lahko obstoječi terapevtiki izgubijo svojo učinkovitost v kliničnih okoljih. Po vsem svetu na tisoče ljudi vsako leto umre zaradi malarije, nedavni razvoj sevov, odpornih na zdravila, v jugovzhodni Aziji pa zdaj povečuje potrebo po novih možnostih zdravljenja. Da bi bolje razumeli, kako parazit razvije odpornost na različna zdravila, Annie Cowell et al. opravila analizo genoma 262 parazitov Plasmodium falciparum, odpornih na 37 skupin spojin. V 83 ključnih genih, ki so povezani z odpornostjo na zdravila, so raziskovalci ugotovili na stotine sprememb, ki bi lahko posredovale ta učinek, vključno s ponavljajočimi se genskimi kodami ali mutacijami, ki so povzročile spremenjene beljakovine. Ekipa je nato uporabila klonove dobro preučenih parazitov P. falciparum in jih sčasoma izpostavila spojinam, da bi inducirala odpornost, spremljala genetske spremembe, ki so se pojavile pri razvoju odpornosti. Zanimivo je, da so lahko identificirali verjetno tarčo ali gen odpornosti za vsako spojino. Zlasti Cowell et al. identificirali mutacije, ki so se ponavljale pri posamezni izpostavljenosti različnim zdravilom, kar pomeni, da te posebne mutacije verjetno posredujejo odpornost na številne obstoječe zdravljenja. Jane Carlton zagotavlja več konteksta v povezani perspektivi.