Noua familie de compuși arată promițătoare în tratarea viermilor paraziți

O echipă internațională de cercetători condusă de Universitatea din Toronto a descoperit o familie de compuși naturali cu potențialul de a crea tratamente noi și mai eficiente pentru viermii paraziți. Acești compuși blochează un proces metabolic unic pe care viermii îl folosesc pentru a supraviețui în intestinul uman.

Viermii paraziți din sol fac ravagii în țările în curs de dezvoltare de la tropice. Infecția cu acești paraziți duce la starea de rău, slăbiciune, malnutriție și alte simptome debilitante și poate provoca malformații congenitale și afecta creșterea copiilor.

Viermii paraziți din sol infectează peste un miliard de oameni din întreaga lume, mai ales în comunitățile cu venituri mici din țările în curs de dezvoltare, care nu dispun de sisteme complete de îngrijire a sănătății și de salubritate. Paraziții devin din ce în ce mai puțin sensibili la puținele medicamente antihelmintice disponibile, așa că este necesară urgent căutarea de noi compuși.

Taylor Davie, primul autor al studiului și student absolvent la Centrul Donnelly pentru Cercetare Celulară și Biomoleculară de la Universitatea din Toronto

Studiul a fost publicat astăzi în revista Nature Communications.

Multe specii de viermi paraziți își petrec cea mai mare parte a ciclului de viață în interiorul unei gazde umane. Pentru a se adapta la condițiile mediului intestinal, în special la lipsa oxigenului, parazitul trece la un tip de metabolism care depinde de o moleculă numită rodochinonă (RQ).

Parazitul poate supraviețui în interiorul gazdei umane timp de multe luni folosind metabolismul dependent de RQ.

Echipa de cercetare a decis să vizeze procesul metabolic adaptiv al viermelui parazit, deoarece RQ este prezent doar în sistemul parazitului; persoana nu produce sau folosește RQ. Prin urmare, compușii care pot regla producția sau activitatea acestei molecule ucid selectiv parazitul fără a dăuna gazdei umane.

Cercetătorii au analizat compuși naturali izolați din plante, ciuperci și bacterii folosind organismul model C. Elegans. Deși nu este un parazit, acest vierme depinde și de RQ pentru metabolism atunci când oxigenul nu este disponibil.

„Este prima dată când am reușit să căutăm medicamente care vizează în mod specific metabolismul neobișnuit al acestor paraziți”, a spus Andrew Fraser, cercetătorul principal al studiului și profesor de genetică moleculară la Centrul Donnelly și la Școala de Medicină Temerty..

„Acest ecran a fost posibil datorită succeselor recente ale grupului nostru și al altora în utilizarea C. Elegans pentru a studia metabolismul dependent de RQ, precum și colaborarea noastră cu RIKEN, una dintre cele mai mari agenții de cercetare din Japonia. Am scanat colecția lor extraordinară de 25.000 de compuși naturali, care au condus la descoperirea unei familii de compuși benzimidazol care ucid viermii în funcție de acest tip de metabolism.”

Cercetătorii propun utilizarea unui regim cu mai multe doze folosind o familie recent descoperită de compuși pentru a trata viermii paraziți. Deși tratamentul cu doză unică este mai convenabil pentru programele de tratament în masă, un program de tratament mai lung va fi mai eficient în uciderea paraziților.

„Suntem foarte mulțumiți de rezultatele cercetării pentru care am folosit biblioteca noastră”, a spus Hiroyuki Osada, profesor de farmacie la Universitatea Shizuoka și director al grupului de biologie chimică la Centrul RIKEN pentru Resurse Durabile.

„Studiul demonstrează puterea abordării screening-ului, permițând cercetătorilor, în acest caz, să analizeze un număr foarte mare de molecule într-o colecție concentrată de produse naturale. Ecranele sunt foarte eficiente, ceea ce este cheia pentru abordarea întrebărilor urgente de cercetare la nivel global. Importanță ca aceasta."

Următorii pași pentru echipa de cercetare includ rafinarea noii clase de inhibitori prin teste suplimentare in vivo cu viermi paraziți, care vor fi efectuate de laboratorul Kaiser de la Universitatea Basel din Elveția și continuarea căutării compușilor care inhibă RQ..

„Acest studiu este doar începutul”, a spus Fraser. „Am găsit câțiva alți compuși foarte puternici care afectează acest metabolism, inclusiv pentru prima dată un compus care blochează capacitatea viermilor de a produce RQ. Sperăm că ecranele noastre vor ajuta la dezvoltarea medicamentelor pentru tratarea agenților patogeni majori din întreaga lume.” p>

Această cercetare a fost susținută de Institutes of Health Canada și de Organizația Europeană de Biologie Moleculară.