Nova studija koristila se robotskim probirom za uži izbor kemijskih spojeva koji bi mogli 'spriječiti' malariju
Prema WHO-u, u 219. godini bilo je 435,000 milijuna slučajeva malarije u svijetu i oko 2017 XNUMX smrtnih slučajeva. Malarija je zarazna bolest koju uzrokuju paraziti Plasmodium falciparum ili Plasmodium vivax. Ovi paraziti započinju svoj životni ciklus kada zaraženi komarac prenese sporozoite na čovjeka kada se hrani ljudskom krvlju. Neki od ovih sporozoita uzrokuju infekciju unutar ljudske jetre dok se repliciraju. Nakon toga, parazit prodire u crvena krvna zrnca i započinje infekciju. Kada se krv zarazi, kod osobe se pojavljuju simptomi malarije poput zimice, groznice itd.
Trenutno dostupan droge za malariju općenito umiruju simptome bolesti 'nakon' što se infekcija dogodila. Blokiraju razmnožavanje parazita u ljudskoj krvi, ali ne mogu spriječiti prijenos na nove ljude putem komaraca jer se infekcija već dogodila. Kada zaraženu osobu ugrize komarac, komarac prenosi infekciju na drugu osobu nastavljajući začarani krug infekcije. Nažalost, paraziti malarije postaju otporni na većinu komercijalno dostupnih lijekovi protiv malarije. Postoji hitna potreba za novim antimalaricima koji ne bi mogli samo liječiti simptome nego i spriječiti da infekcija malarije dospije u krvotok kako se ne bi mogla prenijeti na druge ljude.
Ciljanje na novu fazu u životnom ciklusu parazita
U novoj studiji objavljenoj u Znanost, istraživači su ciljali na parazita malarije u ranijoj fazi njegovog životnog ciklusa – tj. kada parazit prvi put počne inficirati ljudsku jetru. To je prije faze u kojoj se parazit počinje razmnožavati u krvi i uzrokuje infekciju osobe. Istraživačima je trebalo dvije godine da izvuku parazite malarije iz unutrašnjosti tisuća komaraca koristeći modernu tehnologiju robotike. Za svoje istraživanje koristili su Plasmodium berghei, relativnog parazita koji inficira samo miševe. Najprije su komarci zaraženi parazitom, zatim su iz ovih zaraženih komaraca izvučeni sporozoiti – neki od njih su osušeni, smrznuti tako da nisu od koristi. Ovi sporozoiti su zatim odvedeni u ustanovu za provjeru lijekova gdje su potencijalni lijekovi/inhibitori/kemijski spojevi testirani na njihov učinak. U jednom krugu oko 20,000 spojeva moglo se testirati korištenjem robotske tehnologije i zvučnih valova pri čemu su dodane male količine svakog kemijskog spoja, odnosno jedan spoj dodan po svakoj stanici sporozoita. Procijenjena je sposobnost svakog spoja da ubije parazit ili čak blokira njegovu replikaciju. Spojevi koji su bili toksični za stanice jetre eliminirani su s popisa. Ispitivanje je provedeno za isti skup spojeva i na drugim vrstama Plasmodium, kao i na drugim fazama životnog ciklusa osim stadija jetre.
Identificirani su kemijski tragovi
Ukupno je više od 500,000 kemijskih spojeva testirano na njihovu sposobnost da zaustave parazita kada je u fazi ljudske jetre. Nakon mnogih krugova testiranja, 631 spoj ušao je u uži izbor za koji se vidjelo da blokira infekciju malarije prije nego što su simptomi počeli, pa potencijalno sprječavaju prijenos u krv, nove komarce i nove ljude. 58 od ovih 631 spojeva čak je blokiralo proces stvaranja energije parazita u mitohondrijima
Ova studija mogla bi biti temelj za razvoj nove generacije lijekova za prevenciju malarije. Istraživanje je provedeno u zajednici otvorenog koda što omogućuje drugim istraživačkim skupinama diljem svijeta da slobodno koriste ove informacije za daljnji rad. Istraživači žele testirati 631 obećavajući kandidat za lijekove kako bi analizirali njihovu učinkovitost, a ti spojevi će također morati biti provjereni za njihovu sigurnost za ljudsku prehranu. Malariji je hitno potreban novi lijek koji je pristupačan i koji se može isporučiti u bilo koji dio svijeta bez dodatnih zahtjeva za infrastrukturom, zdravstvenim osobljem ili drugim resursima.
***
{Izvorni istraživački rad možete pročitati klikom na vezu DOI koja se nalazi u nastavku na popisu citiranih izvora}
Izvor (i)
Antonova-Koch Y i sur. 2018. Otvoreno otkriće kemijskih provodnika za kemoprotektivne antimalarike sljedeće generacije. Znanost. 362 (6419). https://doi.org/10.1126/science.aat9446
