Nová studie použila robotický screening k výběru chemických sloučenin, které by mohly „předcházet“ malárii
Podle WHO bylo v roce 219 celosvětově 435,000 milionů případů malárie a přibližně 2017 XNUMX úmrtí. Malárie je infekční onemocnění způsobené parazity Plasmodium falciparum nebo Plasmodium vivax. Tito parazité začínají svůj životní cyklus, když infikovaný komár přenese sporozoity na člověka, když se živí lidskou krví. Některé z těchto sporozoitů způsobují během replikace infekci uvnitř lidských jater. Následně parazit pronikne do červených krvinek, aby zahájil infekci. Když se krev nakazí, objeví se u člověka příznaky malárie jako zimnice, horečka atd.
Momentálně dostupný drogy pro malárii obecně uklidňují symptomy onemocnění „poté, co se infekce objevila. Blokují replikaci parazitů v lidské krvi, ale nemohou zabránit přenosu na nové lidi prostřednictvím komárů, protože infekce již proběhla. Když infikovanou osobu kousne komár, komár přenese infekci na další osobu a pokračuje v začarovaném kruhu infekce. Paraziti malárie se bohužel stávají odolnými vůči většině komerčně dostupných léky proti malárii. Existuje naléhavá potřeba nových antimalarik, která by nejen léčila symptomy, ale také zabránila tomu, aby se malárie dostala do krevního řečiště, aby se nemohla přenést na jiné lidi.
Zaměření na novou fázi životního cyklu parazita
V nové studii zveřejněné v VědaVědci se zaměřili na parazita malárie v rané fázi jeho životního cyklu – tj. když parazit poprvé začne infikovat lidská játra. Toto je před fází, kdy se parazit začne replikovat v krvi a způsobí infekci. Výzkumníkům trvalo dva roky, než pomocí moderní technologie robotiky extrahovali parazity malárie z vnitřku tisíců komárů. Pro svou studii použili Plasmodium berghei, relativního parazita, který infikuje pouze myši. Nejprve byli komáři infikováni parazitem, poté byli z těchto infikovaných komárů extrahováni sporozoiti – někteří z nich byli vysušeni, zmrazeni, takže k ničemu. Tyto sporozoity byly poté převezeny do zařízení pro screening léčiv, kde byly potenciální léky/inhibitory/chemické sloučeniny testovány na jejich účinek. V jednom kole mohlo být testováno asi 20,000 XNUMX sloučenin pomocí robotické technologie a zvukových vln, kde byla přidána nepatrná množství každé chemické sloučeniny, tj. jedna sloučenina přidaná na každou buňku sporozoitu. Byla hodnocena schopnost každé sloučeniny zabít parazita nebo dokonce blokovat jeho replikaci. Sloučeniny, které byly toxické pro jaterní buňky, byly ze seznamu vyřazeny. Testování bylo provedeno pro stejnou sadu sloučenin také na jiných druzích Plasmodium a také na jiných fázích životního cyklu kromě stádia jater.
Identifikovány chemické vývody
Celkem více než 500,000 631 chemických sloučenin bylo testováno na jejich schopnost zastavit parazita, když je ve stádiu lidských jater. Po mnoha kolech testování se do užšího výběru dostalo 58 sloučenin, u kterých bylo zjištěno, že blokují infekci malárie dříve, než se projeví příznaky, takže potenciálně brání přenosu do krve, novým komárům a novým lidem. 631 z těchto XNUMX sloučenin dokonce blokovalo proces generování energie parazita v mitochondriích
Tato studie by mohla být základem pro vývoj nových léků „prevence malárie“ nové generace. Výzkum byl proveden v komunitě s otevřeným zdrojovým kódem, což umožňuje ostatním výzkumným skupinám po celém světě volně používat tyto informace k podpoře jejich práce. Výzkumníci chtějí otestovat 631 slibných kandidátů na léky, aby analyzovali jejich účinnost a tyto sloučeniny bude také nutné zkontrolovat z hlediska jejich bezpečnosti pro lidskou spotřebu. Malárie naléhavě potřebuje nový lék, který je cenově dostupný a může být dodáván do kterékoli části světa bez dalších požadavků na infrastrukturu, zdravotnický personál nebo jiné zdroje.
***
{Původní výzkumný dokument si můžete přečíst kliknutím na odkaz DOI uvedený níže v seznamu citovaných zdrojů}
Zdroje)
Antonova-Koch Y a kol. 2018. Open source objev chemických vodičů pro chemoprotektivní antimalarika nové generace. Věda. 362 (6419). https://doi.org/10.1126/science.aat9446
