Discovery åbner nye veje til at designe lægemidler til at bekæmpe lægemiddelresistent malaria

For første gang, UBC-forskere har vist en nøgleforskel i de tredimensionelle strukturer af et centralt metabolisk enzym i parasitten, der forårsager malaria sammenlignet med dens menneskelige modstykke.

Fundet, for nylig offentliggjort i International Union of Crystallography Journal , bringer forskere et skridt tættere på at udvikle nye terapier til bekæmpelse af lægemiddelresistent malaria.

De strukturelle forskelle af det metaboliske enzym, kendt som hexokinase, blev fanget ved hjælp af kryogen elektronmikroskopi eller kryo-EM, hvorved prøver afkøles til kryogene temperaturer og undersøges ved atomær opløsning.

Forskerne fandt ud af, at enzymet i den malaria-fremkaldende parasit, kendt som Plasmodium, antager en form, der har fire individuelle underenheder, mens enzymet hos mennesker antager en form med kun to underenheder. Denne forskel giver en unik mulighed for at designe lægemidler, der specifikt er rettet mod Plasmodium-enzymet, uden at påvirke den menneskelige version.

"Vores nye resultater giver mulighed for at designe lægemidler mod malaria, der selektivt retter sig mod den unikke struktur af de parasit-inficerede celler, især i de tidlige stadier af infektion. Tænk på det som at skære en nøgle ud fra nøglehullets form, " siger undersøgelsens seniorforfatter Dr. Sriram Subramaniam, Gobind Khorana Canada Excellence Research Chair ved UBC's medicinske fakultet.

Ifølge Verdenssundhedsorganisationen, malaria, en myggebåren sygdom, påvirker mere end 200 millioner individer årligt, resulterede i anslået 400 dødsfald, 000 hvert år. Der er brug for nye behandlinger, da resistensen over for de mest almindelige former for anti-malariamedicin er stigende, gør sygdommen stadig sværere at behandle i nogle dele af verden.

"Med denne opdagelse, en ny vej til bekæmpelse af lægemiddelresistent malaria er åbnet, " siger undersøgelsens første forfatter Dr. Shanti Swaroop Srivastava, en UBC postdoc i Subramaniams laboratorium, som er anerkendt for verdens førende bidrag inden for cryo-EM. "Nu hvor vi kender den atomare strukturelle information om dette vigtige metaboliske enzym, nye lægemidler kan udvikles til at blokere parasittens evne til at metabolisere glukose og overleve."

Studiet, udført i laboratoriet hos Dr. Subramaniam, blev udført i samarbejde med forskningsgrupper på Clemson University, ledet af Dr. James Morris, professor i genetik og biokemi, og Ohio State University Medical Center, ledet af Dr. Mark Drew, professor i mikrobiel infektion og immunitet.