Uus ühendite perekond on parasiitide usside ravimisel paljutõotav

Toronto ülikooli juhitud rahvusvaheline teadlaste meeskond on avastanud looduslike ühendite perekonna, mis võib luua uusi ja tõhusamaid parasiitide usside ravimeetodeid. Need ühendid blokeerivad ainulaadse metaboolse protsessi, mida ussid kasutavad inimese soolestikus ellujäämiseks.

Mullast levivad parasiitsed ussid hävitavad troopikas asuvaid arengumaid. Nende parasiitidega nakatumine põhjustab halb enesetunnet, nõrkust, alatoitumust ja muid kurnavaid sümptomeid ning võib põhjustada sünnidefekte ja pidurdada laste kasvu.

Mullast levivad parasiit-ussid nakatavad üle ühe miljardi inimese kogu maailmas, peamiselt madala sissetulekuga kogukondades arengumaades, kus puuduvad terviklikud tervishoiu- ja kanalisatsioonisüsteemid. Parasiidid on väheste saadaolevate anthelmintikumide suhtes vähem vastuvõtlikud, mistõttu on vaja kiiresti otsida uusi ühendeid.

Taylor Davie, uuringu esimene autor ja Toronto ülikooli Donnelly raku- ja biomolekulaarsete uuringute keskuse magistrant

Uuring avaldati täna ajakirjas Nature Communications.

Paljud parasiitide usside liigid veedavad suurema osa oma elutsüklist inimese peremeesorganismis. Soolestiku tingimuste, eriti hapnikupuudusega kohanemiseks lülitub parasiit üle teatud tüüpi ainevahetusele, mis sõltub rodokinooni (RQ) nimelisest molekulist.

Parasiit võib RQ-st sõltuva metabolismi abil oma inimperemehe sees ellu jääda mitu kuud.

Uurimisrühm otsustas võtta sihikule parasiitide usside adaptiivse metaboolse protsessi, kuna RQ esineb ainult parasiidi süsteemis; inimene ei tooda ega kasuta RQ-d. Seetõttu tapavad ühendid, mis võivad selle molekuli tootmist või aktiivsust reguleerida, selektiivselt parasiidi ilma peremeesorganismi kahjustamata.

Teadlased sõelusid taimedest, seentest ja bakteritest eraldatud looduslikke ühendeid, kasutades mudelorganismi C. Elegans. Kuigi see uss pole parasiit, sõltub see ka ainevahetuse RQ-st, kui hapnikku pole saadaval.

"See on esimene kord, kui oleme suutnud otsida ravimeid, mis on konkreetselt suunatud nende parasiitide ebatavalisele metabolismile," ütles Andrew Fraser, uuringu juhtivteadur ja molekulaargeneetika professor Donnelly keskusest ja Temerty meditsiinikoolist..

"Selle kuva sai võimalikuks tänu meie grupi ja teiste hiljutistele edule C. Elegansi kasutamisel RQ-sõltuva ainevahetuse uurimiseks ning meie koostööle Jaapani ühe suurima uurimisagentuuriga RIKEN. Skaneerisime nende silmapaistvat kogu 25 000 looduslikku ühendit, mis viis bensimidasooliühendite perekonna avastamiseni, mis tapavad usse sõltuvalt seda tüüpi ainevahetusest."

Teadlased teevad ettepaneku kasutada parasiitide usside raviks mitmeannuselist raviskeemi, milles kasutatakse äsja avastatud ühendite perekonda. Kuigi üheannuseline ravi on massraviprogrammide puhul mugavam, on pikem raviprogramm parasiitide hävitamisel tõhusam.

„Oleme väga rahul selle uurimistöö tulemustega, mille jaoks oma raamatukogu kasutasime,“ ütles Shizuoka ülikooli farmaatsiaprofessor ja RIKENi säästvate ressursside keskuse keemilise bioloogia rühma direktor Hiroyuki Osada.

"Uuring demonstreerib sõelumismeetodi võimsust, võimaldades teadlastel sel juhul sõeluda väga suurt hulka molekule kontsentreeritud looduslike saaduste kogus. Ekraanid on väga tõhusad, mis on võtmetähtsusega ülemaailmsete kiireloomuliste uurimisküsimuste lahendamisel. Tähtsust."

Uurimisrühma järgmised sammud hõlmavad uue inhibiitorite klassi täiustamist täiendavate in vivo parasiitide ussidega testide abil, mille viib läbi Baseli ülikooli Kaiseri labor Šveitsis, ja RQ-d inhibeerivate ühendite otsimise jätkamist..

"See uuring on alles algus," ütles Fraser. "Oleme leidnud mitmeid teisi väga tugevaid ühendeid, mis seda ainevahetust mõjutavad, sealhulgas esimest korda ühendi, mis blokeerib usside võimet toota RQ-d. Loodame, et meie ekraanid aitavad välja töötada ravimeid, mis ravivad peamisi patogeene kogu maailmas." p>

Seda uuringut toetasid Kanada Terviseinstituudid ja Euroopa Molekulaarbioloogia Organisatsioon.