Nova družina spojin obeta pri zdravljenju parazitskih črvov

Mednarodna skupina raziskovalcev pod vodstvom Univerze v Torontu je odkrila družino naravnih spojin s potencialom za ustvarjanje novih in učinkovitejših zdravil za parazitske črve. Te spojine blokirajo edinstven presnovni proces, ki ga črvi uporabljajo za preživetje v človeškem črevesju.

Parazitski črvi, ki se prenašajo s prstjo, pustošijo v državah v razvoju v tropih. Okužba s temi paraziti povzroči slabo počutje, šibkost, podhranjenost in druge izčrpavajoče simptome ter lahko povzroči prirojene okvare in zmanjša rast pri otrocih.

Parazitski črvi, ki se prenašajo iz zemlje, okužijo več kot milijardo ljudi po vsem svetu, večinoma v skupnostih z nizkimi dohodki v državah v razvoju, ki nimajo celovitega zdravstvenega varstva in sanitarnih sistemov. Paraziti postajajo manj dovzetni za nekaj razpoložljivih anthelmintikov, zato je iskanje novih spojin nujno potrebno.

Taylor Davie, prvi avtor študije in podiplomski študent na Donnellyjevem centru za celične in biomolekularne raziskave na Univerzi v Torontu

Študija je bila danes objavljena v reviji Nature Communications.

Številne vrste parazitskih črvov večino svojega življenjskega cikla preživijo v človeškem gostitelju. Da bi se prilagodil pogojem črevesnega okolja, zlasti pomanjkanju kisika, parazit preklopi na vrsto metabolizma, ki je odvisen od molekule, imenovane rodokinon (RQ).

Parazit lahko preživi v svojem človeškem gostitelju več mesecev z uporabo metabolizma, ki je odvisen od RQ.

Raziskovalna skupina se je odločila, da bo ciljala na adaptivni presnovni proces parazitskega črva, ker je RQ prisoten samo v sistemu parazita; oseba ne proizvaja ali uporablja RQ. Zato spojine, ki lahko uravnavajo proizvodnjo ali aktivnost te molekule, selektivno ubijejo parazita, ne da bi poškodovale človeškega gostitelja.

Raziskovalci so pregledali naravne spojine, izolirane iz rastlin, gliv in bakterij z uporabo modelnega organizma C. Elegans. Čeprav ni parazit, je ta črv odvisen tudi od RQ za presnovo, ko kisik ni na voljo.

"To je prvič, da smo lahko iskali zdravila, ki ciljajo na nenavaden metabolizem teh parazitov," je povedal Andrew Fraser, glavni raziskovalec študije in profesor molekularne genetike na Donnelly Center in Temerty School of Medicine.

»Ta zaslon so omogočili nedavni uspehi naše skupine in drugih pri uporabi C. Elegans za preučevanje od RQ odvisnega metabolizma, pa tudi zaradi našega sodelovanja z RIKEN, eno največjih japonskih raziskovalnih agencij. Pregledali smo njihovo izjemno zbirko 25.000 naravnih spojin, kar je vodilo do odkritja družine benzimidazolnih spojin, ki ubijajo črve glede na to vrsto presnove."

Raziskovalci predlagajo uporabo režima z več odmerki z uporabo na novo odkrite družine spojin za zdravljenje parazitskih črvov. Čeprav je zdravljenje z enim odmerkom primernejše za programe množičnega zdravljenja z drogami, bo daljši program zdravljenja učinkovitejši pri ubijanju parazitov.

»Zelo smo zadovoljni z rezultati raziskave, za katero smo uporabili našo knjižnico,« je povedal Hiroyuki Osada, profesor farmacije na Univerzi Shizuoka in direktor skupine za kemijsko biologijo pri RIKEN Centru za trajnostne vire.

>

"Študija dokazuje moč presejalnega pristopa, ki raziskovalcem v tem primeru omogoča, da pregledajo zelo veliko število molekul v koncentrirani zbirki naravnih izdelkov. Zasloni so zelo učinkoviti, kar je ključnega pomena za obravnavo nujnih raziskovalnih vprašanj svetovnega pomembnosti, kot je ta."

Naslednji koraki za raziskovalno skupino vključujejo izboljšanje novega razreda zaviralcev z dodatnimi in vivo testi s parazitskimi črvi, ki jih bo izvedel laboratorij Kaiser na Univerzi v Baslu v Švici, in nadaljevanje iskanja spojin, ki zavirajo RQ.

"Ta študija je šele začetek," je dejal Fraser. "Našli smo več drugih zelo močnih spojin, ki vplivajo na ta metabolizem, vključno s spojino, ki blokira sposobnost črvov za proizvodnjo RQ. Upamo, da bodo naši zasloni pomagali razviti zdravila za zdravljenje glavnih patogenov po vsem svetu." p>

To raziskavo sta podprla Institute of Health Canada in Evropska organizacija za molekularno biologijo.