En ny studie har brukt robotscreening for å kortliste kjemiske forbindelser som kan "forhindre" malaria
I følge WHO var det 219 millioner tilfeller av malaria på verdensbasis og omtrent 435,000 2017 dødsfall i XNUMX. Malaria er en infeksjonssykdom forårsaket av parasittene Plasmodium falciparum eller Plasmodium vivax. Disse parasittene starter sin livssyklus når en infisert mygg overfører sporozoitter til et menneske når den lever av menneskeblod. Noen av disse sporozoittene forårsaker en infeksjon inne i den menneskelige leveren når de replikerer. Deretter bryter parasitten inn i røde blodceller for å starte infeksjonen. Når blod blir infisert, vises symptomer på malaria som frysninger, feber osv. hos en person.
Tilgjengelig for øyeblikket narkotika for malaria lindrer vanligvis symptomene på sykdommen "etter" at infeksjonen hadde oppstått. De blokkerer replikasjon av parasitter i menneskeblodet, men de kan ikke forhindre overføring til nye mennesker via mygg fordi infeksjonen allerede har funnet sted. Når en smittet person blir bitt av en mygg, bærer myggen infeksjonen til en annen person som fortsetter den onde syklusen av infeksjon. Dessverre er malariaparasitter i ferd med å bli resistente mot de fleste kommersielt tilgjengelige anti-malaria medisiner. Det er et presserende behov for nye antimalariamidler som ikke bare kan behandle symptomer, men også hindre malariainfeksjon i å nå blodet slik at den ikke kan overføres til andre mennesker.
Målretting mot et nytt stadium i parasittens livssyklus
I en ny studie publisert i Vitenskap, har forskere målrettet malariaparasitten på dens livssyklus tidligere stadium – dvs. når parasitten først begynner å infisere den menneskelige leveren. Dette er før stadiet hvor parasitten begynner å replikere seg i blodet og forårsaker infeksjon til personen. Forskere brukte to år på å trekke ut malariaparasitter fra innsiden av tusenvis av mygg ved hjelp av moderne robotteknologi. For studien deres brukte de Plasmodium berghei, en relativ parasitt som bare infiserer mus. Først ble myggen infisert av parasitten, deretter ble sporozoitter ekstrahert fra disse infiserte myggene - noen av dem ble tørket, frosset så det var ikke til noen nytte. Disse sporozoittene ble deretter ført til medikamentscreeningsanlegget hvor potensielle medikamenter/hemmere/kjemiske forbindelser ble testet for deres effekt. I en runde kunne ca. 20,000 XNUMX forbindelser testes ved å bruke en robotteknologi og lydbølger hvor små mengder av hver kjemisk forbindelse ble tilsatt, dvs. en forbindelse tilsatt per hver sporozoittcelle. Hver forbindelses evne til å drepe parasitten eller til og med blokkere dens replikasjon ble evaluert. Forbindelsene som var giftige for leverceller ble eliminert fra listen. Testing ble gjort for det samme settet med forbindelser på andre Plasmodium-arter også og også på andre livssyklusstadier bortsett fra leverstadiet.
Kjemiske ledninger identifisert
Totalt mer enn 500,000 631 kjemiske forbindelser ble testet for deres evne til å stoppe parasitten når den er i leverstadiet hos mennesker. Etter mange runder med testing ble 58 forbindelser på listen som ble sett på å blokkere malariainfeksjon før symptomene begynte, slik at de potensielt forhindret overføring til blod, nye mygg og nye mennesker. 631 av disse XNUMX forbindelsene blokkerte til og med parasittens energigenererende prosess i mitokondriene
Denne studien kan være grunnlaget for å utvikle neste generasjons nye "malariaforebyggende" medisiner. Forskningen er utført i åpen kildekode-samfunnet som lar andre forskningsgrupper rundt om i verden fritt bruke denne informasjonen for å fremme arbeidet sitt. Forskere ønsker å teste de 631 lovende medikamentkandidatene for å analysere effektiviteten deres, og disse forbindelsene må også sjekkes for sikkerhet for konsum. Malaria trenger påtrengende et nytt medikament som er rimelig og kan leveres til alle deler av verden uten ytterligere krav fra infrastruktur, helsepersonell eller andre ressurser.
***
{Du kan lese den originale forskningsoppgaven ved å klikke på DOI-lenken nedenfor i listen over siterte kilder}
Source (s)
Antonova-Koch Y et al. 2018. Åpen kildekode-oppdagelse av kjemiske spor for neste generasjons kjemobeskyttende antimalariamidler. Vitenskap. 362 (6419). https://doi.org/10.1126/science.aat9446
