В новом исследовании использовался роботизированный скрининг для включения в короткий список химических соединений, которые могли бы «предотвратить» малярию.
По данным ВОЗ, в 219 году во всем мире было зарегистрировано 435,000 миллионов случаев малярии и около 2017 случаев смерти. Малярия - инфекционное заболевание, вызываемое паразитами Plasmodium falciparum или Plasmodium vivax. Эти паразиты начинают свой жизненный цикл, когда инфицированный комар передает спорозоиты человеку, когда тот питается кровью человека. Некоторые из этих спорозоитов вызывают инфекцию в печени человека по мере их размножения. Впоследствии паразит проникает в эритроциты и запускает инфекцию. При заражении крови у человека появляются такие симптомы малярии, как озноб, лихорадка и т. Д.
Доступно в настоящее время наркотиков Малярия обычно облегчает симптомы болезни «после» заражения. Они блокируют репликацию паразитов в крови человека, однако не могут предотвратить передачу вируса новым людям через комаров, поскольку заражение уже произошло. Когда инфицированного человека укусил комар, комар переносит инфекцию на другого человека, продолжая порочный круг заражения. К сожалению, паразиты малярии становятся устойчивыми к большинству коммерчески доступных противомалярийные препараты. Существует острая потребность в новых противомалярийных средствах, которые могли бы не только лечить симптомы, но и предотвращать попадание малярийной инфекции в кровоток, чтобы она не могла передаваться другим людям.
Выход на новый этап жизненного цикла паразита
В новом исследовании, опубликованном в Наука, исследователи нацелены на малярийного паразита на ранней стадии его жизненного цикла, то есть когда паразит впервые начинает инфицировать печень человека. Это предшествует стадии, когда паразит начинает размножаться в крови и вызывает инфекцию у человека. Исследователям потребовалось два года, чтобы извлечь паразитов малярии из тысяч комаров, используя современные технологии робототехники. Для своего исследования они использовали Plasmodium berghei, относительного паразита, который поражает только мышей. Сначала комары были заражены паразитом, затем из этих инфицированных комаров были извлечены спорозоиты - некоторые из них были высушены, заморожены, поэтому бесполезны. Затем эти спорозоиты были доставлены в центр проверки лекарственных средств, где потенциальные лекарственные средства / ингибиторы / химические соединения были проверены на их действие. В одном раунде около 20,000 XNUMX соединений можно было протестировать с помощью роботизированной технологии и звуковых волн, в которые были добавлены минимальные количества каждого химического соединения, то есть одно соединение, добавленное на каждую клетку спорозоитов. Была оценена способность каждого соединения убивать паразита или даже блокировать его репликацию. Соединения, токсичные для клеток печени, были исключены из списка. Тестирование того же набора соединений проводилось на других видах плазмодиев, а также на других стадиях жизненного цикла, кроме стадии печени.
Выявлены химические соединения
В общей сложности более 500,000 химических соединений были протестированы на их способность останавливать паразита, когда он находится на стадии печени человека. После многих раундов тестирования было включено 631 соединение, которое, как было установлено, блокировало заражение малярией до появления симптомов, что потенциально предотвращало передачу в кровь, новых комаров и новых людей. 58 из этих 631 соединений даже блокировали процесс выработки энергии паразитом в митохондриях.
Это исследование могло бы стать основой для разработки новых препаратов нового поколения для «профилактики малярии». Исследование было проведено в сообществе разработчиков ПО с открытым исходным кодом, что позволяет другим исследовательским группам по всему миру свободно использовать эту информацию для дальнейшей работы. Исследователи хотят протестировать 631 многообещающий кандидат на лекарство, чтобы проанализировать их эффективность, и эти соединения также необходимо будет проверить на их безопасность для потребления человеком. Малярия срочно нуждается в новом лекарстве, которое было бы доступным по цене и могло бы быть доставлено в любую часть мира без дополнительных требований инфраструктуры, медицинского персонала или других ресурсов.
{Вы можете прочитать исходную исследовательскую работу, щелкнув ссылку DOI, приведенную ниже в списке цитируемых источников}
Источник (ы)
Антонова-Кох Ю. и др. 2018. Обнаружение из открытых источников основных химических веществ для химиозащитных противомалярийных препаратов нового поколения. Наука. 362 (6419). https://doi.org/10.1126/science.aat9446
