Un nou studiu a folosit screening-ul robotizat pentru selectarea pe lista scurtă a compușilor chimici care ar putea „preveni” malaria
Potrivit OMS, au existat 219 milioane de cazuri de malarie la nivel mondial și aproximativ 435,000 de decese în 2017. Malarie este o boală infecțioasă cauzată de paraziții Plasmodium falciparum sau Plasmodium vivax. Acești paraziți își încep ciclul de viață atunci când un țânțar infectat transmite sporozoiți la om atunci când se hrănește cu sânge uman. Unii dintre acești sporozoiți provoacă o infecție în interiorul ficatului uman pe măsură ce se reproduc. Ulterior, parazitul izbucnește în celulele roșii din sânge pentru a începe infecția. Când sângele este infectat, la o persoană apar simptome de malarie precum frisoane, febră etc.
Disponibil acum medicamente pentru malarie, în general, potolește simptomele bolii „după” infecția. Ele blochează replicarea paraziților în sângele uman, dar nu pot preveni transmiterea către oameni noi prin țânțari, deoarece infecția a avut deja loc. Când o persoană infectată este mușcată de un țânțar, țânțarul transportă infecția către o altă persoană, continuând ciclul vicios al infecției. Din păcate, paraziții malariei devin rezistenți la majoritatea disponibile comercial medicamente antimalarie. Există o nevoie urgentă de noi antimalarice care ar putea nu doar să trateze simptomele, ci și să prevină infecția cu malarie să ajungă în fluxul sanguin, astfel încât să nu poată fi transferată altor persoane.
Vizând o nouă etapă în ciclul de viață al paraziților
Într-un nou studiu publicat în Ştiinţă, cercetătorii au vizat parazitul malariei în faza anterioară a ciclului său de viață - adică atunci când parazitul începe să infecteze ficatul uman. Aceasta este înainte de etapa în care parazitul începe să se replice în sânge și provoacă infecția persoanei. Cercetătorii au avut nevoie de doi ani pentru a extrage paraziții malariei din interiorul a mii de țânțari folosind tehnologia modernă de robotică. Pentru studiul lor, au folosit Plasmodium berghei, un parazit relativ care infectează doar șoarecii. Mai întâi, țânțarii au fost infectați de parazit, apoi au fost extrași sporozoiți din acești țânțari infectați – unii dintre ei au fost uscați, congelați deci nu au fost de nici un folos. Acești sporozoiți au fost apoi duși la unitatea de screening pentru medicamente, unde au fost testați potențialii medicamente/inhibitori/compuși chimici pentru efectul lor. Într-o rundă, aproximativ 20,000 de compuși au putut fi testați folosind o tehnologie robotică și unde sonore în care s-au adăugat cantități mici din fiecare compus chimic, adică un compus adăugat pentru fiecare celulă de sporozoit. A fost evaluată capacitatea fiecărui compus de a ucide parazitul sau chiar de a bloca replicarea acestuia. Compușii care erau toxici pentru celulele hepatice au fost eliminați din listă. Testarea a fost efectuată pentru același set de compuși și pe alte specii de Plasmodium, precum și pe alte etape ale ciclului de viață, în afară de stadiul hepatic.
Conductoare chimice identificate
Un total de peste 500,000 de compuși chimici au fost testați pentru capacitatea lor de a opri parazitul atunci când este în stadiul de ficat uman. După multe runde de testare, au fost selectați 631 de compuși care s-au văzut că blochează infecția cu malarie înainte ca simptomele să înceapă, astfel încât să prevină transmiterea în sânge, noi țânțari și noi oameni. 58 dintre acești 631 de compuși au blocat chiar procesul de generare de energie al parazitului în mitocondrii.
Acest studiu ar putea constitui fundamentul dezvoltării de noi medicamente de „prevenire a malariei” de generație următoare. Cercetarea a fost efectuată în comunitatea open-source, ceea ce permite altor grupuri de cercetare din întreaga lume să folosească în mod liber aceste informații pentru a-și continua activitatea. Cercetătorii doresc să testeze cei 631 de candidați promițători la medicamente pentru a le analiza eficacitatea și acești compuși vor trebui, de asemenea, verificați pentru siguranța lor pentru consumul uman. Malaria are nevoie urgent de un medicament nou, care este accesibil și poate fi livrat în orice parte a lumii fără solicitări suplimentare de infrastructură, personal medical sau alte resurse.
***
{Puteți citi lucrarea originală de cercetare făcând clic pe linkul DOI de mai jos în lista surselor citate}
Sursa (s)
Antonova-Koch Y și colab. 2018. Descoperirea cu sursă deschisă a pistelor chimice pentru antimalaricele chimioprotective de următoarea generație. Ştiinţă. 362(6419). https://doi.org/10.1126/science.aat9446
