Jauna savienojumu grupa daudzsološa parazītisko tārpu ārstēšanā

Toronto Universitātes vadīta starptautiska pētnieku komanda ir atklājusi dabisko savienojumu saimi ar potenciālu radīt jaunas un efektīvākas ārstēšanas metodes pret parazītiskajiem tārpiem. Šie savienojumi bloķē unikālu vielmaiņas procesu, ko tārpi izmanto, lai izdzīvotu cilvēka zarnās.

Augsnē mītoši parazītiskie tārpi nodara postījumus tropu jaunattīstības valstīs. Inficēšanās ar šiem parazītiem izraisa nespēku, vājumu, nepietiekamu uzturu un citus novājinošus simptomus, kā arī var izraisīt iedzimtus defektus bērniem un pasliktināt viņu augšanu.

Augsnē mītošie parazitārie tārpi inficē vairāk nekā miljardu cilvēku visā pasaulē, galvenokārt nabadzīgās kopienās jaunattīstības valstīs, kurās trūkst visaptverošu veselības aprūpes un sanitārijas sistēmu. Parazīti kļūst mazāk uzņēmīgi pret nedaudzajiem pieejamajiem prettārpu līdzekļiem, tāpēc steidzami jāatrod jauni savienojumi.

Teilors Deivijs, pētījuma pirmais autors un Toronto Universitātes Donelija Šūnu un biomolekulāro pētījumu centra maģistrants

Pētījums šodien tika publicēts žurnālā Nature Communications.

Daudzas parazītisko tārpu sugas lielāko daļu sava dzīves cikla pavada cilvēka saimniekorganismā. Lai pielāgotos zarnu videi, īpaši skābekļa trūkumam, parazīts pāriet uz metabolisma veidu, kas ir atkarīgs no molekulas, ko sauc par rodohinonu (RQ).

Parazīts var izdzīvot cilvēka saimnieka organismā daudzus mēnešus, izmantojot no RQ atkarīgu metabolismu.

Pētnieku komanda nolēma pievērsties parazītiskā tārpa adaptīvajam vielmaiņas procesam, jo RQ atrodas tikai parazīta sistēmā; cilvēki neražo un neizmanto RQ. Tādēļ savienojumi, kas var regulēt šīs molekulas ražošanu vai aktivitāti, selektīvi nogalinātu parazītu, nekaitējot cilvēka saimniekam.

Pētnieki pārbaudīja dabiskos savienojumus, kas izolēti no augiem, sēnītēm un baktērijām, izmantojot modeļa organismu C. elegans. Lai gan šis tārps nav parazīts, tā metabolisms ir atkarīgs arī no RQ, kad skābeklis nav pieejams.

"Šī ir pirmā reize, kad mēs esam spējuši meklēt zāles, kas īpaši vērstas uz šo parazītu neparasto metabolismu," sacīja Endrjū Freizers, pētījuma galvenais pētnieks un molekulārās ģenētikas profesors Doneli centrā un Temerti Medicīnas skolā.

"Šo skrīningu padarīja iespējamu mūsu grupas un citu nesenie sasniegumi C. elegans izmantošanā RQ atkarīgā metabolisma pētīšanai, kā arī mūsu sadarbība ar RIKEN, vienu no Japānas lielākajām pētniecības aģentūrām. Mēs pārbaudījām viņu ievērojamo 25 000 dabisko savienojumu kolekciju, kā rezultātā atklājām benzimidazola savienojumu saimi, kas iznīcina tārpus, kas ir atkarīgi no šāda veida metabolisma."

Pētnieki ierosina vairāku devu shēmu ar jaunatklātu savienojumu grupu parazītisko tārpu ārstēšanai. Lai gan vienreizējas devas ārstēšana ir ērtāka masveida zāļu ārstēšanas programmām, ilgāka ārstēšanas programma būtu efektīvāka parazītu iznīcināšanā.

"Mēs esam ļoti apmierināti ar pētījuma rezultātiem, kuram mēs izmantojām mūsu bibliotēku," sacīja Hirojuki Osada, farmācijas profesors Šizuokas universitātē un ķīmiskās bioloģijas grupas direktors RIKEN Ilgtspējīgu resursu centrā.

"Pētījums parāda skrīninga pieejas spēku, kas šajā gadījumā ļauj pētniekiem pārbaudīt ļoti lielu skaitu molekulu koncentrētā dabisko produktu kolekcijā. Sijāšana ir ļoti efektīva, kas ir galvenais, lai risinātu steidzamus globālas nozīmes pētniecības jautājumus, piemēram, šo."

Nākamie pētniecības komandas soļi ietver jaunās inhibitoru klases pilnveidošanu, veicot papildu in vivo testus ar parazitāriem tārpiem, ko veiks Kaiser laboratorija Bāzeles Universitātē Šveicē, un turpinot meklēt savienojumus, kas inhibē RQ.

"Šis pētījums ir tikai sākums," sacīja Freizers. "Mēs esam atraduši vairākus citus ļoti spēcīgus savienojumus, kas ietekmē šo metabolismu, tostarp pirmo reizi savienojumu, kas bloķē tārpu spēju ražot RQ. Mēs ceram, ka mūsu skrīnings palīdzēs izstrādāt zāles, lai ārstētu galvenos patogēnus visā pasaulē."

Šo pētījumu atbalstīja Kanādas Veselības institūti un Eiropas Molekulārās bioloģijas organizācija.