Nova študija je uporabila robotsko presejanje za kemične spojine, ki bi lahko "preprečile" malarijo
Po podatkih WHO je bilo leta 219 po vsem svetu 435,000 milijonov primerov malarije in približno 2017 smrti. Malarija je nalezljiva bolezen, ki jo povzročajo paraziti Plasmodium falciparum ali Plasmodium vivax. Ti paraziti začnejo svoj življenjski cikel, ko okuženi komar prenaša sporozoite na človeka, ko se hrani s človeško krvjo. Nekateri od teh sporozoitov povzročijo okužbo v človeških jetrih, ko se razmnožujejo. Nato parazit prodre v rdeče krvne celice, da začne okužbo. Ko se kri okuži, se pri človeku pojavijo simptomi malarije, kot so mrzlica, zvišana telesna temperatura itd.
Trenutno na voljo droge za malarijo na splošno pomirijo simptome bolezni "po" okužbi. Blokirajo razmnoževanje parazitov v človeški krvi, vendar ne morejo preprečiti prenosa na nove ljudi preko komarjev, ker je okužba že prišla. Ko okuženo osebo ugrizne komar, komar prenese okužbo na drugo osebo in nadaljuje začaran krog okužbe. Žal paraziti malarije postajajo odporni na večino komercialno dostopnih zdravila proti malariji. Nujno so potrebni novi antimalariki, ki ne bi mogli le zdraviti simptomov, ampak tudi preprečiti, da bi okužba z malarijo dosegla krvni obtok, tako da je ni mogoče prenesti na druge ljudi.
Ciljanje na novo stopnjo v življenjskem ciklu parazita
V novi študiji, objavljeni v Znanost, so raziskovalci ciljali na parazita malarije v zgodnejši fazi njegovega življenjskega cikla – tj. ko parazit prvič začne okužiti človeška jetra. To je pred fazo, ko se parazit začne razmnoževati v krvi in povzroči okužbo osebe. Raziskovalci so potrebovali dve leti, da so z uporabo sodobne robotske tehnologije izvlekli parazite malarije iz notranjosti tisočih komarjev. Za svojo študijo so uporabili Plasmodium berghei, relativnega parazita, ki okuži samo miši. Najprej so bili komarji okuženi s parazitom, nato so iz teh okuženih komarjev ekstrahirali sporozoite – nekatere so jih posušili, zamrznili, tako da niso bili uporabni. Te sporozoite so nato odpeljali v center za pregledovanje zdravil, kjer so testirali njihov učinek potencialnih zdravil/zaviralcev/kemičnih spojin. V enem krogu je bilo mogoče testirati približno 20,000 spojin z uporabo robotske tehnologije in zvočnih valov, pri čemer so bile dodane majhne količine vsake kemične spojine, tj. ena spojina na vsako celico sporozoita. Ocenjena je bila sposobnost vsake spojine, da uniči parazit ali celo blokira njegovo razmnoževanje. Spojine, ki so bile strupene za jetrne celice, so bile izločene s seznama. Testiranje je bilo opravljeno za isti nabor spojin na drugih vrstah plazmodija in tudi na drugih fazah življenjskega cikla, razen na jetrni fazi.
Ugotovljeni kemični vodniki
Skupno je bilo testiranih več kot 500,000 kemičnih spojin glede njihove sposobnosti ustavljanja parazita, ko je v fazi človeških jeter. Po številnih krogih testiranja je bilo v ožji izbor uvrščenih 631 spojin, za katere je bilo ugotovljeno, da blokirajo okužbo z malarijo, preden so se začeli simptomi, kar bi lahko preprečilo prenos v kri, nove komarje in nove ljudi. 58 med temi 631 spojinami je celo blokiralo parazitov proces ustvarjanja energije v mitohondrijih
Ta študija bi lahko bila temelj za razvoj nove generacije zdravil za preprečevanje malarije. Raziskava je bila izvedena v odprtokodni skupnosti, ki drugim raziskovalnim skupinam po vsem svetu omogoča, da te informacije prosto uporabljajo za nadaljnje delo. Raziskovalci želijo preizkusiti 631 obetavnih kandidatov za zdravila, da bi analizirali njihovo učinkovitost, te spojine pa bo treba preveriti tudi glede njihove varnosti za prehrano ljudi. Malarija nujno potrebuje novo zdravilo, ki je cenovno dostopno in ga je mogoče dostaviti v kateri koli del sveta brez dodatnih potreb po infrastrukturi, zdravstvenem osebju ali drugih virih.
***
{Izvirno raziskovalno nalogo lahko preberete s klikom na spodnjo povezavo DOI na seznamu citiranih virov}
Vir (i)
Antonova-Koch Y et al. 2018. Odkritje odprtokodnih kemičnih vodnikov za naslednjo generacijo kemoprotektivnih antimalaričnih zdravil. Znanost. 362 (6419). https://doi.org/10.1126/science.aat9446
