En ny studie har använt robotscreening för att välja ut kemiska föreningar som kan "förebygga" malaria
Enligt WHO fanns det 219 miljoner fall av malaria i världen och cirka 435,000 2017 dödsfall under XNUMX. Malaria är en infektionssjukdom som orsakas av parasiter Plasmodium falciparum eller Plasmodium vivax. Dessa parasiter börjar sin livscykel när en infekterad mygga överför sporozoiter till en människa när den livnär sig på mänskligt blod. Vissa av dessa sporozoiter orsakar en infektion i den mänskliga levern när de replikerar. Därefter bryter parasiten in i röda blodkroppar för att starta infektionen. När blod blir infekterat uppstår symtom på malaria som frossa, feber etc. hos en person.
Tillgänglig för tillfället läkemedel för malaria mildrar i allmänhet symtomen på sjukdomen "efter" att infektionen hade inträffat. De blockerar replikering av parasiter i mänskligt blod, men de kan inte förhindra överföring till nya människor via myggor eftersom infektionen redan har skett. När en infekterad person blir biten av en mygga, bär myggan infektionen till en annan person som fortsätter den onda infektionscykeln. Tyvärr blir malariaparasiter resistenta mot de flesta kommersiellt tillgängliga läkemedel mot malaria. Det finns ett akut behov av nya antimalariamedel som inte bara kan behandla symtom utan också förhindra malariainfektion från att nå blodomloppet så att den inte kan överföras till andra människor.
Inriktning på ett nytt stadium i parasitens livscykel
I en ny studie publicerad i Vetenskap, har forskare riktat in sig på malariaparasiten i dess tidigare livscykel – det vill säga när parasiten först börjar infektera den mänskliga levern. Detta är före det stadium där parasiten börjar replikera i blodet och orsakar infektion hos personen. Forskare tog två år att utvinna malariaparasiter från insidan av tusentals myggor med hjälp av modern robotteknik. För sin studie använde de Plasmodium berghei, en relativ parasit som bara infekterar möss. Först infekterades myggorna av parasiten, sedan extraherades sporozoiter från dessa infekterade myggor – några av dem var torkade, frysta så det var inte till någon nytta. Dessa sporozoiter togs sedan till läkemedelsscreeningsanläggningen där potentiella läkemedel/inhibitorer/kemiska föreningar testades för deras effekt. I en omgång kunde cirka 20,000 XNUMX föreningar testas med hjälp av en robotteknologi och ljudvågor där små mängder av varje kemisk förening tillsattes, dvs en förening tillsatt per varje sporozoitcell. Varje förenings förmåga att döda parasiten eller till och med blockera dess replikation utvärderades. De föreningar som var giftiga för leverceller togs bort från listan. Testning gjordes för samma uppsättning av föreningar på andra Plasmodium-arter också och även på andra livscykelstadier förutom leverstadiet.
Kemiska ledningar identifierade
Sammanlagt mer än 500,000 631 kemiska föreningar testades för deras förmåga att stoppa parasiten när den är i människoleverstadiet. Efter många omgångar av testning kom 58 substanser på listan som visades blockera malariainfektion innan symtomen började, vilket potentiellt förhindrade överföring till blod, nya myggor och nya människor. 631 av dessa XNUMX föreningar blockerade till och med parasitens energigenererande process i mitokondrierna
Denna studie kan vara grunden för att utveckla nästa generations nya "malariaförebyggande" läkemedel. Forskningen har utförts i en öppen källkodsgemenskap som gör det möjligt för andra forskargrupper runt om i världen att fritt använda denna information för att främja sitt arbete. Forskare vill testa de 631 lovande läkemedelskandidaterna för att analysera deras effektivitet och dessa föreningar kommer också att behöva kontrolleras för deras säkerhet för mänsklig konsumtion. Malaria behöver akut ett nytt läkemedel som är överkomligt och som kan levereras till alla delar av världen utan ytterligare krav från infrastruktur, sjukvårdspersonal eller andra resurser.
***
{Du kan läsa den ursprungliga forskningsartikeln genom att klicka på DOI-länken nedan i listan över citerade källor}
Källa (er)
Antonova-Koch Y et al. 2018. Upptäckt med öppen källkod av kemiska leads för nästa generations kemoskyddande antimalariamedel. Vetenskap. 362 (6419). https://doi.org/10.1126/science.aat9446
