Forskere identificerer en måde at svække malariaparasitter mod populær lægemiddelbehandling

Indiana University School of Medicine -forskere har identificeret en måde at blokere parasiternes evne, der får malaria til at beskytte sig mod lægemiddelbehandlinger hos inficerede mus - et fund, der kan føre til udvikling af nye tilgange til bekæmpelse af denne dødelige sygdom hos mennesker.

Malaria er fortsat en af ​​de mest ødelæggende sygdomme i verden. Ifølge Verdenssundhedsorganisationen næsten halvdelen af ​​verdens befolkning er i risiko for malaria, og i 2015, der var cirka 212 millioner nye tilfælde af malaria, med anslået 429, 000 dødsfald relateret til malaria på verdensplan.

Malaria er forårsaget af en encellet parasit kaldet Plasmodium, der overføres under en myggestik. Plasmodium -parasitter har udviklet resistens over for vigtige antimalarialmedicin, der traditionelt bruges til at bekæmpe sygdommen, derfor er der et presserende behov for at identificere nye behandlingsstrategier.

Artemisinin er den aktive ingrediens i den søde malurtbusk, der har været brugt i århundreder som en behandling mod malaria i Kina. I dag, artemisinin og dets derivater (kendt som ART) er blandt de mest potente antimalarialmedicin, der bruges som frontlinjebehandling i mere end 100 lande.

Mens ART hurtigt kan reducere antallet af parasitter i blodet, behandling med artemisinin mislykkes for mange patienter, fordi det ser ud til, at nogle parasitter kan komme ind i et latent stadium, der giver dem mulighed for at ride stoffets tilstedeværelse ud. Når patienter er færdige med deres medicin, disse latente parasitter reaktiverer og forårsager et tilbagefald af infektionen. Dette fænomen betragtes som et behandlingssvigt, og det dukker op som et stort klinisk problem i kampen mod malaria.

I en kollaborativ undersøgelse offentliggjort 13. december i Cellevært og mikrobe , et team af forskere ledet af forskningsassistent professor Min Zhang, Ph.d., fra IU School of Medicine Institut for Farmakologi og Toksikologi og Institut for Pædiatri, identificerede den molekylære mekanisme, der førte til ART -behandlingssvigt.

Deres fund bygger på arbejde igangsat i laboratoriet i Victor Nussenzweig, Ph.d., ved New York University School of Medicine, hvor Dr. Zhang undersøgte, om den latens, der ses hos malariaparasitter behandlet med ART, involverer en stressvej, der regulerer proteinproduktion. Professorer William Sullivan, Ph.d., og Ronald Wek, Ph.d., ved IU School of Medicine først forbundet denne stressreaktionsvej til parasitlatens i deres undersøgelser af en beslægtet parasit kaldet Toxoplasma gondii.

Ifølge Dr. Sullivan, hvem forklarer mere i et blogindlæg, stressresponsvejen centrerer sig om et protein kaldet eukaryotisk translation initieringsfaktor-2 (eIF2), som er ansvarlig for at starte proteinsyntese. Når en celle er stresset, eIF2 er kemisk modificeret af eIF2 kinaser, en særlig gruppe proteiner, der skifter de proteintyper, der fremstilles i cellen.

Dr. Zhang opdagede, at ART -behandling fik Plasmodiums eIF2 til at blive modificeret af en kinase kaldet PK4. Når PK4 blev blokeret enten genetisk eller med et kinase-blokerende lægemiddel, parasitterne kunne ikke længere gå ind i deres latente fase, når de blev ramt af ART - hvilket gjorde behandlingen mere vellykket mod malaria ved at forhindre behandlingssvigt.

"Dette er et vidunderligt eksempel på grundforskning, der fører til nye måder at bekæmpe dødelige sygdomme som malaria, "sagde Dr. Sullivan, en tilsvarende forfatter og seniorforsker på undersøgelsen. "Inhibering af denne eIF2 -kinase kan også løse problemet med latente infektioner forårsaget af andre klinisk vigtige parasitter."