Νέα οικογένεια ενώσεων δείχνει πολλά υποσχόμενη στη θεραπεία παρασιτικών σκουληκιών

Μια διεθνής ομάδα ερευνητών με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο του Τορόντο ανακάλυψε μια οικογένεια φυσικών ενώσεων με τη δυνατότητα δημιουργίας νέων και πιο αποτελεσματικών θεραπειών για παρασιτικά σκουλήκια. Αυτές οι ενώσεις εμποδίζουν μια μοναδική μεταβολική διαδικασία που χρησιμοποιούν τα σκουλήκια για να επιβιώσουν στο ανθρώπινο έντερο.

Τα παρασιτικά σκουλήκια που μεταδίδονται στο έδαφος προκαλούν όλεθρο στις αναπτυσσόμενες χώρες των τροπικών περιοχών. Η μόλυνση με αυτά τα παράσιτα έχει ως αποτέλεσμα αδιαθεσία, αδυναμία, υποσιτισμό και άλλα εξουθενωτικά συμπτώματα και μπορεί να προκαλέσει γενετικές ανωμαλίες και να επηρεάσει την ανάπτυξη στα παιδιά.

Τα παρασιτικά σκουλήκια που μεταδίδονται στο έδαφος μολύνουν περισσότερους από ένα δισεκατομμύριο ανθρώπους παγκοσμίως, κυρίως σε κοινότητες χαμηλού εισοδήματος στις αναπτυσσόμενες χώρες που δεν διαθέτουν ολοκληρωμένα συστήματα υγειονομικής περίθαλψης και υγιεινής. Τα παράσιτα γίνονται λιγότερο ευαίσθητα στα λίγα διαθέσιμα ανθελμινθικά φάρμακα, επομένως απαιτείται επειγόντως η αναζήτηση νέων ενώσεων.

Taylor Davie, πρώτος συγγραφέας της μελέτης και μεταπτυχιακός φοιτητής στο Donnelly Center for Cellular and Biomolecular Research στο Πανεπιστήμιο του Τορόντο

Η μελέτη δημοσιεύτηκε σήμερα στο περιοδικό Nature Communications.

Πολλά είδη παρασιτικών σκουληκιών περνούν το μεγαλύτερο μέρος του κύκλου ζωής τους μέσα σε έναν ανθρώπινο ξενιστή. Για να προσαρμοστεί στις συνθήκες του εντερικού περιβάλλοντος, ειδικά στην έλλειψη οξυγόνου, το παράσιτο μεταβαίνει σε έναν τύπο μεταβολισμού που εξαρτάται από ένα μόριο που ονομάζεται ροδοκινόνη (RQ).

Το παράσιτο μπορεί να επιβιώσει μέσα στον ανθρώπινο ξενιστή του για πολλούς μήνες χρησιμοποιώντας μεταβολισμό που εξαρτάται από το RQ.

Η ερευνητική ομάδα αποφάσισε να στοχεύσει την προσαρμοστική μεταβολική διαδικασία του παρασιτικού σκουληκιού επειδή το RQ υπάρχει μόνο στο σύστημα του παρασίτου. Το άτομο δεν παράγει ούτε χρησιμοποιεί RQ. Επομένως, ενώσεις που μπορούν να ρυθμίσουν την παραγωγή ή τη δραστηριότητα αυτού του μορίου σκοτώνουν επιλεκτικά το παράσιτο χωρίς να βλάψουν τον ανθρώπινο ξενιστή.

Οι ερευνητές εξέτασαν φυσικές ενώσεις που απομονώθηκαν από φυτά, μύκητες και βακτήρια χρησιμοποιώντας το πρότυπο οργανισμό C. Elegans. Αν και δεν είναι παράσιτο, αυτό το σκουλήκι εξαρτάται επίσης από το RQ για μεταβολισμό όταν δεν υπάρχει διαθέσιμο οξυγόνο.

"Είναι η πρώτη φορά που καταφέραμε να αναζητήσουμε φάρμακα που στοχεύουν ειδικά τον ασυνήθιστο μεταβολισμό αυτών των παρασίτων", δήλωσε ο Andrew Fraser, κύριος ερευνητής της μελέτης και καθηγητής μοριακής γενετικής στο Donnelly Center and Temerty School of Medicine..

"Αυτή η οθόνη έγινε δυνατή χάρη στις πρόσφατες επιτυχίες της ομάδας μας και άλλων στη χρήση του C. Elegans για τη μελέτη του μεταβολισμού που εξαρτάται από το RQ, καθώς και από τη συνεργασία μας με το RIKEN, έναν από τους μεγαλύτερους ερευνητικούς οργανισμούς της Ιαπωνίας. Σαρώσαμε την εξαιρετική συλλογή τους 25.000 φυσικές ενώσεις, οι οποίες οδήγησαν στην ανακάλυψη μιας οικογένειας ενώσεων βενζιμιδαζόλης που σκοτώνουν τα σκουλήκια ανάλογα με αυτόν τον τύπο μεταβολισμού."

Οι ερευνητές προτείνουν τη χρήση ενός σχήματος πολλαπλών δόσεων που χρησιμοποιεί μια οικογένεια ενώσεων που ανακαλύφθηκε πρόσφατα για τη θεραπεία παρασιτικών σκουληκιών. Αν και η θεραπεία με μία δόση είναι πιο βολική για προγράμματα μαζικής θεραπείας ναρκωτικών, ένα μεγαλύτερο πρόγραμμα θεραπείας θα είναι πιο αποτελεσματικό στη θανάτωση των παρασίτων.

«Είμαστε πολύ ευχαριστημένοι με τα αποτελέσματα της έρευνας για την οποία χρησιμοποιήσαμε τη βιβλιοθήκη μας», δήλωσε ο Hiroyuki Osada, καθηγητής φαρμακευτικής στο Πανεπιστήμιο Shizuoka και διευθυντής της ομάδας χημικής βιολογίας στο RIKEN Center for Sustainable Resources.

>

"Η μελέτη καταδεικνύει τη δύναμη της προσέγγισης διαλογής, επιτρέποντας στους ερευνητές σε αυτήν την περίπτωση να εξετάσουν έναν πολύ μεγάλο αριθμό μορίων σε μια συγκεντρωμένη συλλογή φυσικών προϊόντων. Οι οθόνες είναι πολύ αποτελεσματικές, κάτι που είναι το κλειδί για την αντιμετώπιση επειγόντων ερευνητικών ερωτημάτων παγκοσμίως σημασία όπως αυτή."

Τα επόμενα βήματα για την ερευνητική ομάδα περιλαμβάνουν τη βελτίωση της νέας κατηγορίας αναστολέων μέσω πρόσθετων in vivo δοκιμών με παρασιτικά σκουλήκια, τα οποία θα διεξαχθούν από το εργαστήριο Kaiser στο Πανεπιστήμιο της Βασιλείας στην Ελβετία, και τη συνέχιση της αναζήτησης για ενώσεις που αναστέλλουν το RQ.

"Αυτή η μελέτη είναι μόνο η αρχή", είπε ο Fraser. "Βρήκαμε πολλές άλλες πολύ ισχυρές ενώσεις που επηρεάζουν αυτόν τον μεταβολισμό, συμπεριλαμβανομένης για πρώτη φορά μιας ένωσης που εμποδίζει την ικανότητα των σκουληκιών να παράγουν RQ. Ελπίζουμε οι οθόνες μας να βοηθήσουν στην ανάπτυξη φαρμάκων για τη θεραπεία μεγάλων παθογόνων σε όλο τον κόσμο." p>

Αυτή η έρευνα υποστηρίχθηκε από τα Ινστιτούτα Υγείας του Καναδά και τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Μοριακής Βιολογίας.