Naukowcy opracowali MED6-189, nowy lek skuteczny przeciwko wrażliwym i lekoopornym szczepom ludzkich pasożytów malarii.
MED6-189 działa na szlaki transportu apikoplastów i pęcherzyków u Plasmodium falciparum, blokując rozwój pasożytów i zapobiegając lekooporności. Ten syntetyczny związek, zainspirowany gąbkami morskimi, wykazał skuteczność zarówno w modelach humanizowanych myszy, jak i przeciwko innym pasożytom odzwierzęcym.
Globalne wyzwanie dotyczące malarii i postępy w badaniach
W 2022 r. Plasmodium falciparumnajbardziej zjadliwy, rozpowszechniony i śmiercionośny pasożyt malarii, był odpowiedzialny za prawie 619 000 zgonów na całym świecie. Przez dziesięciolecia pasożyt ten konsekwentnie wykazywał oporność na istniejące leki przeciwmalaryczne, co stanowiło poważną przeszkodę dla badaczy dążących do ograniczenia choroby.
Wspólny wysiłek naukowców z UC Riverside, UC Irvine i Yale School of Medicine doprowadził do opracowania nowego leku przeciwmalarycznego o nazwie MED6-189 i identyfikacji mechanizmu jego działania. Ten nowy lek okazał się skuteczny zarówno wobec wrażliwych, jak i lekoopornych szczepów bakterii P. falciparum w testach laboratoryjnych i humanizowanych modelach myszy, które zostały genetycznie zmodyfikowane tak, aby zawierały ludzką krew.
Opracowanie innowacyjnego leku przeciwmalarycznego
Naukowcy o tym poinformowali dzisiaj (26 września) w czasopiśmie Nauka że MED6-189 działa poprzez celowanie i niszczenie nie tylko apikoplastu, organelli znajdującej się w P. falciparum komórek, ale także szlaki transportu pęcherzykowego. Odkryli, że ten podwójny sposób działania zapobiega rozwojowi oporności patogenu, co czyni lek wysoce skutecznym związkiem przeciwmalarycznym i obiecującym nowym kierunkiem w walce z malarią.
„Zakłócenie apikoplastu i transport pęcherzykowy blokuje rozwój pasożyta, a tym samym eliminuje infekcję czerwonych krwinek oraz naszego humanizowanego mysiego modelu P. falciparum malaria” – powiedziała Karine Le Roch, profesor biologii molekularnej, komórkowej i systemowej na UCR oraz główna autorka artykułu. „Odkryliśmy, że MED6-189 był również skuteczny przeciwko innym odzwierzęcym pasożytom Plasmodium, takim jak P. knowesi I P. cynomolgi.”
Naturalna inspiracja dla rozwiązań syntetycznych
MED6-189 to syntetyczny związek inspirowany związkiem ekstrahowanym z gąbek morskich. Związek ten zsyntetyzowano w laboratorium Christophera Vanderwala, profesora chemii i nauk farmaceutycznych na Uniwersytecie Kalifornijskim w Irvine.
„Wiele najlepszych środków przeciwmalarycznych to produkty naturalne lub otrzymane z nich” – powiedział. „Na przykład artemizyna, początkowo wyizolowana z piołunu słodkiego i jej analogów, ma kluczowe znaczenie w leczeniu malarii. MED6-189 jest bliskim krewnym innej klasy produktów naturalnych, zwanych izocyjanoterpenami, które wydają się działać na wiele szlaków P. falciparum. Jest to korzystne, ponieważ gdyby celowano tylko w jedną ścieżkę, pasożyt mógłby szybciej rozwinąć oporność na ten związek”.
Perspektywy na przyszłość i kierunki badań
Kiedy naukowcy z GSK, firmy farmaceutycznej w Hiszpanii, podali MED6-189 myszom zakażonym P. falciparumodkryli, że oczyścił myszy z pasożyta. We współpracy z Choukri Ben Mamounem, profesorem medycyny i patogenezy drobnoustrojów w Yale School of Medicine, zespół przetestował również związek przeciwko P. knowesipasożyta zakażającego małpy, i odkrył, że działa zgodnie z przeznaczeniem, usuwając czerwone krwinki małpy zakażone pasożytem.
Następnie zespół planuje kontynuować optymalizację MED6-189 i dalej potwierdzać mechanizmy działania zmodyfikowanego związku, korzystając z podejścia biologii systemów. Biologia systemów to biomedyczne podejście badawcze mające na celu zrozumienie szerszego obrazu systemu biologicznego. Oferuje naukowcom możliwość zbadania, w jaki sposób różne żywe organizmy i komórki oddziałują na siebie na większą skalę.
Odniesienie: „Silny analog kalhinolu zakłóca funkcję apikoplastu i transport pęcherzykowy P. falciparum Malaria” 26 września 2024 r., Nauka.
DOI: 10.1126/science.adm7966
Do badań Le Rocha, Vanderwala i Bena Mamouna dołączyli inni naukowcy ze Stowers Institute for Medical Research w Kansas City w stanie Missouri; GSK; i Uniwersytet Gruzji.
Badania zostały wsparte grantem dla Le Rocha, Vanderwala i Bena Mamouna oraz Narodowego Instytutu Alergii i Chorób Zakaźnych Uniwersytetu Narodowe Instytuty Zdrowia. W UCR Le Roch kieruje Centrum Chorób Zakaźnych i Badań Wektorowych.
