Nová rodina sloučenin je slibná při léčbě parazitických červů

Mezinárodní tým výzkumníků pod vedením University of Toronto objevil rodinu přírodních sloučenin s potenciálem vytvořit nové a účinnější způsoby léčby parazitických červů. Tyto sloučeniny blokují jedinečný metabolický proces, který červi využívají k přežití v lidském střevě.

Parazitičtí červi přenášení půdou způsobují zmatek v rozvojových zemích v tropech. Infekce těmito parazity má za následek malátnost, slabost, podvýživu a další vysilující příznaky a může způsobit vrozené vady a narušit růst dětí.

Parazitičtí půdní červi infikují více než jednu miliardu lidí na celém světě, většinou v komunitách s nízkými příjmy v rozvojových zemích, které postrádají komplexní systémy zdravotní péče a sanitace. Paraziti jsou stále méně citliví na několik dostupných anthelmintik, takže je naléhavě nutné hledat nové sloučeniny.

Taylor Davie, první autor studie a postgraduální student v Donnelly Center for Cellular and Biomolecular Research na University of Toronto

Studie byla dnes publikována v časopise Nature Communications.

Mnoho druhů parazitických červů tráví většinu svého životního cyklu uvnitř lidského hostitele. Aby se parazit přizpůsobil podmínkám střevního prostředí, zejména nedostatku kyslíku, přepne se na typ metabolismu, který závisí na molekule zvané rhodochinon (RQ).

Parazit může přežít uvnitř svého lidského hostitele mnoho měsíců pomocí metabolismu závislého na RQ.

Výzkumný tým se rozhodl zaměřit se na adaptivní metabolický proces parazitického červa, protože RQ je přítomen pouze v systému parazita; osoba RQ neprodukuje ani nepoužívá. Proto sloučeniny, které mohou regulovat produkci nebo aktivitu této molekuly, selektivně zabíjejí parazita, aniž by poškodily lidského hostitele.

Výzkumníci zkoumali přírodní sloučeniny izolované z rostlin, hub a bakterií pomocí modelového organismu C. Elegans. Ačkoli to není parazit, tento červ také závisí na RQ pro metabolismus, když není k dispozici kyslík.

"Je to poprvé, co jsme byli schopni hledat léky, které se specificky zaměřují na neobvyklý metabolismus těchto parazitů," řekl Andrew Fraser, hlavní výzkumník studie a profesor molekulární genetiky na Donnelly Center a Temerty School of Medicine..

"Tuto obrazovku umožnily nedávné úspěchy naší skupiny a dalších při použití C. Elegans ke studiu metabolismu závislého na RQ, stejně jako naše spolupráce s RIKEN, jednou z největších japonských výzkumných agentur. Naskenovali jsme jejich vynikající sbírku 25 000 přírodních sloučenin, což vedlo k objevu rodiny benzimidazolových sloučenin, které zabíjejí červy v závislosti na tomto typu metabolismu."

Výzkumníci navrhují použití vícedávkového režimu s použitím nově objevené skupiny sloučenin k léčbě parazitických červů. Ačkoli je léčba jednou dávkou výhodnější pro programy hromadné léčby drogami, delší léčebný program bude při zabíjení parazitů účinnější.

„Jsme velmi potěšeni výsledky výzkumu, pro který jsme použili naši knihovnu,“ řekl Hiroyuki Osada, profesor farmacie na Shizuoka University a ředitel skupiny chemické biologie v RIKEN Center for Sustainable Resources.

"Studie demonstruje sílu screeningového přístupu a umožňuje výzkumníkům v tomto případě prověřovat velmi velké množství molekul v koncentrované sbírce přírodních produktů. Screeningy jsou velmi účinné, což je klíčem k řešení naléhavých výzkumných otázek globálního takovou důležitost."

Další kroky pro výzkumný tým zahrnují zdokonalení nové třídy inhibitorů prostřednictvím dalších in vivo testů s parazitickými červy, které provede laboratoř Kaiser na univerzitě v Basileji ve Švýcarsku, a pokračování v hledání sloučenin, které inhibují RQ..

"Tato studie je jen začátek," řekl Fraser. "Našli jsme několik dalších velmi účinných sloučenin, které ovlivňují tento metabolismus, včetně poprvé sloučeniny, která blokuje schopnost červů produkovat RQ. Doufáme, že naše screeny pomohou vyvinout léky k léčbě hlavních patogenů po celém světě." p>

Tento výzkum byl podpořen Institutem of Health Canada a European Molecular Biology Organization.