Нова група съединения обещава лечение на паразитни червеи

Международен екип от изследователи, ръководен от Университета в Торонто, е открил семейство природни 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.

Почвените паразитни червеи причиняват хаос в развиващите се страни в тропиците. Инфекцията с тези паразити причинява неразположение, слабост, недохранване и други инвалидизиращи симптоми и може да причини вродени дефекти при децата и да наруши растежа им.

Почвените паразитни червеи заразяват повече от един милиард души по света, предимно в бедни общности в развиващите се страни, където липсват всеобхватни здравни и санитарни системи. Паразитите стават по-малко податливи на малкото налични антихелминтни лекарства, така че е необходимо спешно намиране на нови съединения.

Тейлър Дейви, първи автор на изследването и докторант в Центъра за клетъчни и биомолекулярни изследвания „Донъли“ в Университета в Торонто

Проучването е публикувано днес в списанието Nature Communications.

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

Паразитът може да оцелее в човешкия си 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; хората не произвеждат или използват RQ. Следователно, съединения, които могат да регулират производството или активността на тази молекула, биха могли селективно да убиват паразита, без да навредят на човешкия гостоприемник.

Изследователите са изследвали естествени съединения, изолирани от растения, гъби и бактерии, върху моделния организъм C. elegans. Въпреки че не е паразит, този червей също зависи от RQ за метаболизма си, когато кислородът не е наличен.

„Това е първият път, когато успяхме да търсим лекарства, които са насочени специално към необичайния метаболизъм на тези паразити“, каза Андрю Фрейзър, главен изследовател на изследването и професор по молекулярна генетика в Центъра Донъли и Медицинския факултет „Темерти“.

„Този скрининг стана възможен благодарение на последните постижения на нашата група и други в използването на C. elegans за изучаване на RQ-зависимия метаболизъм, както и на сътрудничеството ни с RIKEN, една от най-големите изследователски агенции в Япония. Прегледахме тяхната забележителна колекция от 25 000 природни съединения, което доведе до откриването на семейство бензимидазолови съединения, които убиват червеи, зависими от този тип метаболизъм.“

Изследователи предлагат многодозов режим на новооткрито семейство съединения за лечение на паразитни червеи. Докато лечението с еднократна доза е по-удобно за масови програми за лечение на наркомании, по-дългата програма на лечение би била по-ефективна за унищожаване на паразитите.

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

„Проучването демонстрира силата на скрининговия подход, който в този случай позволява на изследователите да скринират много голям брой молекули в концентрирана колекция от природни продукти. Скринингът е много ефективен, което е ключово за справяне с неотложни изследователски въпроси от глобално значение като този.“

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 на Kaiser в университета в Базел, 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 целия свят.“

Това изследване е подкрепено от здравните институти на Канада и Европейската организация по молекулярна биология.