Ученые выяснили, как малярийные паразиты стали устойчивыми к лекарствам

Малярия продолжает быть разрушительным патологическим монстром для людей. В большинстве африканских стран 75 процентов случаев малярии происходят от Plasmodium falciparum - одноклеточный микроскопический паразит, который придает жертвам, которые заболевают, одну из самых смертоносных форм этой инфекции, отчасти потому, что она оказывается устойчивой к большинству противомалярийных препаратов, которые мы прописываем для борьбы с инфекцией. Определение того, почему именно этот паразит так непроницаем для современной медицины, во многом поможет чиновникам здравоохранения спасти тысячи людей, умирающих от малярии каждый год.

В новом исследовании, опубликованном в пятницу в Наука и финансируемые частично Фондом Билла и Мелинды Гейтс, ученые выявляют многочисленные мутации, которые позволяют P. falciparum стать устойчивым к лечению, что может быть благом для фармацевтических исследователей, разрабатывающих новые биологические мишени против малярии

«Эта статья на самом деле о том, как мы можем использовать генетику для разработки более эффективных лекарств», - соавтор исследования Элизабет Винзелер, доктор философии, профессор Калифорнийского университета в Сан-Диего и директор трансляционных исследований в Центре медицинских наук Калифорнии. для иммунологии, инфекции и воспаления, рассказывает обратный, «Нам бы очень хотелось иметь более эффективные лекарства для лечения малярии, потому что у нас сейчас не так жарко. Сопротивление - это проблема, и современные лекарства никогда не были разработаны рационально, чтобы делать то, что мы хотим, чтобы они делали ».

Малярия распространяется через укусов комаров, которые дают паразиту вектор для поиска новых хозяев, где они быстро размножаются в клетках печени и крови человека, пока не проявят такие симптомы, как рвота, озноб и лихорадка.

Винзелер и ее команда ищут новые способы лечения, чтобы люди не заболели а также распространение малярии, которая в идеале могла бы полностью устранить угрозу заражения. Решение будет долгосрочным, как бег, вы можете дать домашнее животное, чтобы держать блох вдали. Она говорит, что это выполнимо, но для того, чтобы получить новые лекарства, которые работают против всего, нужно разработать.

Вот где начинается это новое исследование. В своей новой статье Винзелер и ее команда объясняют, что для понимания того, как существующие терапевтические средства теряют свою эффективность, им необходимо знать, какие гены мутировали и стали устойчивыми к лекарствам. Для этого они клонировали P. faciparum Паразиты получили группу из 262 и выращивали их в присутствии соединений противомалярийных препаратов, пока они не стали несколько резистентными. После этого они секвенировали геном паразитов и определили, какие генетические изменения произошли, когда началась резистентность. Они определили 83 ключевых гена, связанных с лекарственной устойчивостью, и несколько новых, химически подтвержденных мишеней, на которых могут сосредоточиться новые лекарства для борьбы с малярийным паразитом.

Второе открытие является ключевым. Знание, на что направить паразита, невероятно важно, иначе Винзелер объясняет: «Вы просто чувствуете себя в темноте».

«Вы не знаете, как ваше соединение на самом деле убивает паразита, все, что вы знаете, это то, что вы даете его паразиту, и паразит умирает», - говорит она. «Это всегда гонка между паразитом и тем, что вы используете, чтобы попытаться убить его, и на данный момент у нас нет особо хорошей вакцины».

Согласно Всемирному докладу о малярии 2017 года, глобальный контроль над малярией зашел в тупик. В 2016 году было зарегистрировано 216 миллионов случаев малярии, что на 5 миллионов больше, чем в 2015 году. Это первый всплеск заболеваемости малярией за последние десять лет, в результате которого погибло 445 000 человек.

«Малярия остается огромным убийцей», - говорит Винзелер. «Нам нужны новые инструменты, подходы и продолжать вкладывать значительные средства в борьбу с малярией, иначе она, скорее всего, вернется».

Аннотация: Команда исследователей выявила многочисленные мутации, которые позволяют малярийному паразиту Plasmodium falciparum стать устойчивым к лечению. Знание идентичности генов, которые придают множественную лекарственную устойчивость, важно для разработки новых лекарств и для понимания того, как существующие терапевтические средства могут потерять свою эффективность в клинических условиях. Во всем мире от малярии ежегодно умирают сотни тысяч людей, и недавняя эволюция лекарственно-устойчивых штаммов паразита в Юго-Восточной Азии в настоящее время усиливает потребность в новых вариантах лечения. Чтобы лучше понять, как паразит развивает устойчивость к различным лекарствам, Annie Cowell et al. провели геномный анализ 262 паразитов Plasmodium falciparum, устойчивых к 37 группам соединений. В 83 ключевых генах, которые связаны с лекарственной устойчивостью, исследователи идентифицировали сотни изменений, которые могли бы опосредовать этот эффект, включая повторное генетическое кодирование или мутации, приводящие к измененным белкам. Затем команда использовала клоны хорошо изученных паразитов P. falciparum и со временем подвергала их воздействию соединений, чтобы вызвать резистентность, отслеживая генетические изменения, которые произошли по мере развития резистентности. Примечательно, что они смогли идентифицировать вероятную цель или ген устойчивости для каждого соединения. В частности, Cowell et al. идентифицированные мутации, которые неоднократно возникали при индивидуальном воздействии различных лекарств, означая, что эти конкретные мутации, вероятно, опосредуют устойчивость к многочисленным существующим методам лечения. Джейн Карлтон предоставляет больше контекста в связанной перспективе.