کشف سرنخ های شیمیایی برای نسل بعدی داروی ضد مالاریا

یک مطالعه جدید از غربالگری رباتیک برای فهرست کوتاه ترکیبات شیمیایی که می تواند از مالاریا "جلوگیری کند" استفاده کرده است

بر اساس گزارش WHO، در سال 219، 435,000 میلیون مورد مالاریا در سراسر جهان و تقریباً 2017 مورد مرگ و میر وجود داشته است. مالاریا یک بیماری عفونی است که توسط انگل های پلاسمودیوم فالسیپاروم یا پلاسمودیوم ویواکس ایجاد می شود. این انگل‌ها چرخه زندگی خود را زمانی آغاز می‌کنند که پشه‌های آلوده هنگام تغذیه از خون انسان، اسپوروزویت‌ها را به انسان منتقل می‌کنند. برخی از این اسپوروزوئیت ها با تکثیر باعث عفونت در داخل کبد انسان می شوند. متعاقباً، انگل به گلبول های قرمز نفوذ می کند تا عفونت را شروع کند. هنگامی که خون آلوده می شود، علائم مالاریا مانند لرز، تب و غیره در فرد ظاهر می شود.

در حال حاضر در دسترس است داروهای برای مالاریا به طور کلی علائم بیماری "پس از" بروز عفونت را آرام می کند. آنها از تکثیر انگل ها در خون انسان جلوگیری می کنند، اما نمی توانند از انتقال به افراد جدید از طریق پشه جلوگیری کنند زیرا عفونت قبلاً اتفاق افتاده است. هنگامی که یک فرد آلوده توسط پشه گزیده می شود، پشه عفونت را به فرد دیگری منتقل می کند و چرخه معیوب عفونت را ادامه می دهد. متأسفانه، انگل‌های مالاریا در برابر اکثر انگل‌های تجاری موجود مقاوم می‌شوند داروهای ضد مالاریا. نیاز فوری به داروهای ضد مالاریا جدید وجود دارد که نه تنها می توانند علائم را درمان کنند، بلکه از رسیدن عفونت مالاریا به جریان خون نیز جلوگیری می کنند تا نتوان آن را به افراد دیگر منتقل کرد.

هدف گذاری مرحله جدیدی در چرخه زندگی انگل

در یک مطالعه جدید منتشر شده در علممحققان انگل مالاریا را در مرحله اولیه چرخه زندگی آن - یعنی زمانی که انگل برای اولین بار شروع به آلوده کردن کبد انسان می کند - هدف قرار داده اند. این قبل از مرحله ای است که انگل شروع به تکثیر در خون می کند و باعث عفونت فرد می شود. محققان دو سال زمان بردند تا انگل های مالاریا را از درون هزاران پشه با استفاده از فناوری مدرن روباتیک استخراج کنند. آنها برای مطالعه خود از Plasmodium berghei، یک انگل نسبی که فقط موش ها را آلوده می کند، استفاده کردند. ابتدا پشه‌ها توسط انگل آلوده شدند، سپس اسپوروزویت‌ها از این پشه‌های آلوده استخراج شدند - برخی از آنها خشک و منجمد شدند تا فایده‌ای نداشته باشند. این اسپوروزوئیدها سپس به مرکز غربالگری دارو منتقل شدند، جایی که داروهای بالقوه / بازدارنده ها / ترکیبات شیمیایی برای تأثیر آنها مورد آزمایش قرار گرفتند. در یک دور حدود 20,000 ترکیب را می توان با استفاده از فناوری رباتیک و امواج صوتی که در آن مقادیر دقیقه از هر ترکیب شیمیایی اضافه می شود، یعنی یک ترکیب به هر سلول اسپوروزوئیتی اضافه می شود، آزمایش کرد. توانایی هر ترکیب برای کشتن انگل یا حتی مسدود کردن تکثیر آن مورد ارزیابی قرار گرفت. ترکیباتی که برای سلول های کبدی سمی بودند از لیست حذف شدند. آزمایش برای مجموعه ای از ترکیبات مشابه بر روی گونه های دیگر پلاسمودیوم و همچنین در سایر مراحل چرخه زندگی به غیر از مرحله کبدی انجام شد.

سرنخ های شیمیایی شناسایی شد

در مجموع بیش از 500,000 ترکیب شیمیایی برای توانایی آنها در متوقف کردن انگل در مرحله کبد انسان مورد آزمایش قرار گرفت. پس از دورهای زیادی از آزمایش، 631 ترکیب در لیست کوتاه قرار گرفتند که نشان داده شد قبل از شروع علائم، عفونت مالاریا را مسدود می‌کنند و به طور بالقوه از انتقال به خون، پشه‌های جدید و افراد جدید جلوگیری می‌کنند. 58 مورد از این 631 ترکیب حتی فرآیند تولید انرژی انگل را در میتوکندری مسدود کردند.

این مطالعه می تواند پایه ای برای توسعه نسل بعدی داروهای جدید "پیشگیری از مالاریا" باشد. این تحقیق در جامعه منبع باز انجام شده است که به سایر گروه های تحقیقاتی در سراسر جهان اجازه می دهد آزادانه از این اطلاعات برای پیشبرد کار خود استفاده کنند. محققان می خواهند 631 داروی امیدبخش را برای تجزیه و تحلیل اثربخشی آنها آزمایش کنند و این ترکیبات همچنین باید از نظر ایمنی آنها برای مصرف انسان بررسی شوند. مالاریا به یک داروی جدید نیاز فوری دارد که مقرون به صرفه باشد و بتوان آن را بدون نیاز به زیرساخت‌ها، پرسنل مراقبت‌های بهداشتی یا سایر منابع به هر نقطه از جهان تحویل داد.

***

{شما می‌توانید مقاله پژوهشی اصلی را با کلیک بر روی پیوند DOI که در فهرست منابع ذکر شده در زیر آمده است بخوانید}

منبع (ها)

Antonova-Koch Y و همکاران. 2018. کشف منبع باز سرنخ های شیمیایی برای نسل بعدی داروهای ضد مالاریا محافظ شیمیایی. علم. 362 (6419). https://doi.org/10.1126/science.aat9446