Ново семейство от съединения показва обещание при лечението на паразитни червеи

Международен екип от изследователи, ръководен от Университета на Торонто, откри семейство от естествени съединения с потенциал за създаване на нови и по-ефективни лечения за паразитни червеи. Тези съединения блокират уникален метаболитен процес, който червеите използват, за да оцелеят в човешките черва.

Паразитните почвени червеи сеят хаос в развиващите се страни в тропиците. Инфекцията с тези паразити води до неразположение, слабост, недохранване и други инвалидизиращи симптоми и може да причини вродени дефекти и да наруши растежа на децата.

Паразитните почвени червеи заразяват повече от един милиард души по света, предимно в общности с ниски доходи в развиващите се страни, които нямат всеобхватни здравни грижи и санитарни системи. Паразитите стават все по-малко податливи на малкото налични антихелминтни лекарства, така че търсенето на нови съединения е спешно необходимо.

Тейлър Дейви, първи автор на изследването и аспирант в Donnelly Center for Cellular and Biomolecular Research в Университета на Торонто

Проучването е публикувано днес в списанието Nature Communications.

Много видове паразитни червеи прекарват по-голямата част от жизнения си цикъл в човешки гостоприемник. За да се адаптира към условията на чревната среда, особено към липсата на кислород, паразитът преминава към тип метаболизъм, който зависи от молекула, наречена родохинон (RQ).

Паразитът може да оцелее вътре в своя човешки гостоприемник в продължение на много месеци, използвайки RQ-зависим метаболизъм.

Изследователският екип реши да се насочи към адаптивния метаболитен процес на паразитния червей, тъй като RQ присъства само в системата на паразита; лицето не произвежда и не използва RQ. Следователно, съединения, които могат да регулират производството или активността на тази молекула, избирателно убиват паразита, без да навредят на човешкия гостоприемник.

Изследователите изследваха естествени съединения, изолирани от растения, гъби и бактерии, използвайки моделния организъм C. Elegans. Въпреки че не е паразит, този червей също зависи от RQ за метаболизъм, когато кислородът не е наличен.

„Това е първият път, когато успяхме да търсим лекарства, които са насочени конкретно към необичайния метаболизъм на тези паразити“, каза Андрю Фрейзър, главен изследовател на изследването и професор по молекулярна генетика в Donnelly Center и Temerty School of Medicine.

„Този екран стана възможен благодарение на скорошните успехи на нашата група и други в използването на C. Elegans за изследване на RQ-зависимия метаболизъм, както и на нашето сътрудничество с RIKEN, една от най-големите изследователски агенции в Япония. Ние сканирахме тяхната изключителна колекция от 25 000 естествени съединения, което доведе до откриването на семейство бензимидазолови съединения, които убиват червеи в зависимост от този тип метаболизъм."

Изследователите предлагат да се използва режим с много дози, като се използва новооткрита група съединения за лечение на паразитни червеи. Въпреки че лечението с единична доза е по-удобно за масови програми за лечение на наркотици, по-дълга програма за лечение ще бъде по-ефективна при убиването на паразити.

„Ние сме много доволни от резултатите от изследването, за което използвахме нашата библиотека“, каза Хироюки Осада, професор по фармация в университета Шизуока и директор на групата по химична биология в Центъра за устойчиви ресурси RIKEN.

„Проучването демонстрира силата на подхода за скрининг, което позволява на изследователите в този случай да скринират много голям брой молекули в рамките на концентрирана колекция от естествени продукти. Екраните са много ефективни, което е от ключово значение за справяне с спешни изследователски въпроси на глобалното значение като това."

Следващите стъпки за изследователския екип включват усъвършенстване на новия клас инхибитори чрез допълнителни in vivo тестове с паразитни червеи, които ще бъдат проведени от лабораторията Kaiser в университета в Базел в Швейцария, и продължаване на търсенето на съединения, които инхибират RQ.

„Това проучване е само началото“, каза Фрейзър. „Открихме няколко други много мощни съединения, които влияят на този метаболизъм, включително за първи път съединение, което блокира способността на червеите да произвеждат RQ. Надяваме се, че нашите изследвания ще помогнат за разработването на лекарства за лечение на основни патогени по света.“ p>

Това изследване беше подкрепено от Институтите по здравеопазване на Канада и Европейската организация по молекулярна биология.