Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Biologi

Et nyt våben mod malaria:Forskere har opdaget et nyt mål for at blokere den ansvarlige parasit

Undersøgelse identificerer to nøgleroller Plasmodium asparyl proteaser, Plasmepsins IX og X, der er afgørende for indgang og udgang af malariaparasitter fra de inficerede værtsceller Bemærkelsesværdigt, en peptidomimetisk hæmmer af disse to proteaser udviser en potent forebyggende, terapeutisk, og overførselsblokerende aktivitet mod malaria gennem myggene. Kredit:Sturm og Hueussler, Med Microbiol Immunol (2007) 196:127-133.

Malaria er en parasitisk sygdom, der overføres mellem mennesker gennem hunnens bid anopheles myg. Endemisk i store tropiske zoner, Plasmodium falciparum dræber mere end 500.000 mennesker om året, omkring 80% heraf er børn under fem år. Selvom terapeutiske strategier har været implementeret i lang tid, de har hidtil været moderat effektive. Ved at identificere to proteaser, der er afgørende for parasitens overlevelse og formidling, samt et molekyle, der er i stand til at hæmme dem, forskere ved universiteterne i Genève (UNIGE), Schweiz, og Bern (UNIBE) bringer et nyt håb i kampen mod malaria. Deres opdagelse kan føre til udvikling af lægemidler, der ikke kun blokerer for parasitudviklingen hos mennesker, men også overførsel fra menneske til myg og omvendt. Disse sædvanlige resultater kan læses ind Videnskab .

Malaria forårsager typisk feberbølger og kan føre til alvorlige komplikationer og primært forårsage død hos små børn, hvis immunsystem endnu ikke er bevæbnet til effektivt at bekæmpe parasitten. Tilgængelige lægemidler formåede ikke at kontrollere sygdommen af ​​to hovedårsager:fremkomsten af ​​resistens, og det faktum, at deres handling er begrænset til parasitformerne, der formerer sig i blodet fra dets menneskelige ofre uden at blokere overførsel af sygdommen. Ja, individer, der bor i endemiske områder, udvikler naturlig immunitet; når inficeret med parasitten, de lider kun af milde symptomer. Imidlertid, når den bliver bidt igen af ​​en myg, de kan overføre parasitten, selvom de behandles mod malaria, tillader sygdommen at sprede sig yderligere. For at udrydde malaria, det er derfor nødvendigt at udvikle molekyler, der ikke kun er rettet mod parasitens blodformer, men også de formularer, der er ansvarlige for overførsel til myg, såvel som leverformer, som parasitten passerer gennem leveren, før den trænger ind i blodlegemer.

Fangst af parasitten

Anført af professor Dominique Soldati-Favre, en mikrobiolog ved UNIGE Medicinsk Fakultet, et team af forskere opdagede nye mål for intervention. "Plasmodium er en obligatorisk intracellulær parasit, hvilket betyder, at dens overlevelse og spredning afgørende afhænger af parasitens evne til at komme ind og ud af værtscellerne. Ved at se nærmere på asparagiske proteaser har vi opdaget, at to af disse enzymer er kritiske for parasitinvasionen og udgang fra inficerede værtsceller, ”forklarer hun.

Proteaser fungerer som molekylær saks og spalter proteiner som en måde at kontrollere deres aktivering. En af de to proteaser identificeret af forskerne i Genève er afgørende for modning af faktorer, der er involveret i perforering af plasmamembranen af ​​inficerede celler og for at komme ud. Den anden virker på adhesiner, der er nødvendige for at invadere værtsceller. Disse to proteaser er derfor nøgleelementer for overlevelse og spredning af Plasmodium.

" Plasmodium har en meget kompleks livscyklus og støder på forskellige værtsceller, om det er i blodet, lever eller endda i myg -tarmen. Påfaldende, den bruger de samme to aspartiske proteaser ved hvert af disse trin ", siger Volker Heussler, professor ved Institute of Cell Biology ved University of Bern og medforfatter af undersøgelsen. "Ved at ramme flere steder på én gang, vi håber at bekæmpe sygdommen hos mennesker, men også for at afbryde overførslen til myg, hvilket er den eneste måde til effektivt at kontrollere sygdommen. "

En kraftig hæmmer, der ikke er tilbøjelig til at udvikle resistens hos parasitten

Et par år siden, flere undersøgelser blev udført på hæmmere af andre aspartylproteaser, der nedbryder hæmoglobin, men disse inhibitorer blev opgivet på grund af det begrænsede terapeutiske potentiale i denne vej. I dag, disse molekyler viser sig at være meget interessante:"Vi har undersøgt disse hæmmere igen i lyset af vores opdagelse, "rapporterer Mathieu Brochet, professor ved UNIGE Medicinsk Fakultet, "og en af ​​dem viste sig at være særlig effektiv til at blokere de to proteaser, vi identificerede". Ud over, Dominique Soldati-Favre afslører "vi kunne ikke vælge parasitter, der er resistente over for inhibitoren, hvilket betyder, at vi måske omgår en af ​​de største udfordringer i kampen mod malaria. Ja, da denne inhibitor blokerer to enzymer i stedet for kun et, sandsynligheden for, at begge vil udvikle resistens på samme tid, er statistisk set ekstremt lav. "

Disse fund afdækker således en akilleshæl af Plasmodium . Understøttet af Carigest Foundation, Swiss National Science Foundation og det biofarmaceutiske selskab Actelion, de kunne markere et vendepunkt i kampen mod malaria, forudsat at disse resultater oversættes til terapeutiske strategier tilpasset de lande, der er hårdest ramt af malaria.

Disse resultater er også relevante i det større billede af parasitbekæmpelse: Plasmodium tilhører phicum of Apicomplexa, en gruppe parasitter med evnen til at inficere et bredt spektrum af værter, der omfatter patogener for både mennesker og dyr. Den samme mekanisme bevares i andre patogene Apicomplexa, som vist ved lignende resultater opnået med parasitten ansvarlig for toxoplasmose, Toxoplasma gondii , som for nylig blev rapporteret i eLife af Genève -teamet.