O nouă familie de compuși se arată promițătoare în tratarea viermilor paraziți

O echipă internațională de cercetători condusă de Universitatea din Toronto a descoperit o familie de compuși naturali cu potențialul de a crea tratamente noi și mai eficiente pentru viermii paraziți. Acești compuși blochează un proces metabolic unic pe care viermii îl folosesc pentru a supraviețui în intestinul uman.

Viermii paraziți transmiși prin sol fac ravagii în țările în curs de dezvoltare din zonele tropicale. Infecția cu acești paraziți provoacă stare generală de rău, slăbiciune, malnutriție și alte simptome debilitante și poate provoca malformații congenitale la copii și le poate afecta creșterea.

Viermii paraziți transmiși din sol infectează peste un miliard de oameni din întreaga lume, în special în comunități sărace din țările în curs de dezvoltare care nu au sisteme complete de sănătate și salubritate. Paraziții devin mai puțin sensibili la puținele medicamente antihelmintice disponibile, așa că este nevoie urgentă de găsirea de noi compuși.

Taylor Davie, primul autor al studiului și student absolvent la Centrul Donnelly pentru Cercetări Celulare și Biomoleculare de la Universitatea din Toronto

Studiul a fost publicat astăzi în revista Nature Communications.

Multe specii de viermi paraziți își petrec cea mai mare parte a ciclului de viață în interiorul unei gazde umane. Pentru a se adapta la mediul intestinal, în special la lipsa de oxigen, parazitul trece la un tip de metabolism care depinde de o moleculă numită rodochinonă (RQ).

Parazitul poate supraviețui în interiorul gazdei sale umane timp de mai multe luni folosind un metabolism dependent de RQ.

Echipa de cercetare a decis să vizeze procesul metabolic adaptiv al viermelui parazit, deoarece RQ este prezent doar în sistemul parazitului; oamenii nu produc sau nu utilizează RQ. Prin urmare, compușii care pot regla producția sau activitatea acestei molecule ar ucide selectiv parazitul fără a dăuna gazdei umane.

Cercetătorii au analizat compuși naturali izolați din plante, ciuperci și bacterii pe organismul model C. elegans. Deși nu este un parazit, acest vierme depinde și de RQ pentru metabolism atunci când oxigenul nu este disponibil.

„Aceasta este prima dată când am reușit să căutăm medicamente care vizează în mod specific metabolismul neobișnuit al acestor paraziți”, a declarat Andrew Fraser, investigatorul principal al studiului și profesor de genetică moleculară la Centrul Donnelly și la Școala de Medicină Temerty.

„Acest screening a fost posibil datorită progreselor recente ale grupului nostru și ale altora în utilizarea C. elegans pentru a studia metabolismul dependent de RQ, precum și prin colaborarea noastră cu RIKEN, una dintre cele mai mari agenții de cercetare din Japonia. Am analizat remarcabila lor colecție de 25.000 de compuși naturali, ceea ce a dus la descoperirea unei familii de compuși benzimidazolici care ucid viermii dependenți de acest tip de metabolism.”

Cercetătorii propun un regim cu doze multiple dintr-o familie de compuși recent descoperită pentru tratarea viermilor paraziți. Deși tratamentul cu doză unică este mai convenabil pentru programele de tratament medicamentos în masă, un program de tratament mai lung ar fi mai eficient în uciderea paraziților.

„Suntem foarte mulțumiți de rezultatele studiului pentru care am folosit biblioteca noastră”, a declarat Hiroyuki Osada, profesor de farmacie la Universitatea Shizuoka și director al grupului de biologie chimică de la Centrul RIKEN pentru Resurse Durabile.

„Studiul demonstrează puterea abordării de screening, care permite cercetătorilor, în acest caz, să examineze un număr foarte mare de molecule dintr-o colecție concentrată de produse naturale. Screening-urile sunt foarte eficiente, ceea ce este esențial pentru abordarea unor întrebări de cercetare urgente de importanță globală, cum ar fi aceasta.”

Următorii pași pentru echipa de cercetare includ rafinarea noii clase de inhibitori prin teste in vivo suplimentare cu viermi paraziți, care vor fi efectuate de laboratorul Kaiser de la Universitatea din Basel, Elveția, și continuarea căutării de compuși care inhibă RQ.

„Acest studiu este doar începutul”, a spus Fraser. „Am descoperit și alți compuși foarte puternici care afectează acest metabolism, inclusiv, pentru prima dată, un compus care blochează capacitatea viermilor de a produce RQ. Sperăm că testele noastre vor ajuta la dezvoltarea de medicamente pentru tratarea principalilor agenți patogeni din întreaga lume.”

Această cercetare a fost susținută de Institutele de Sănătate din Canada și de Organizația Europeană de Biologie Moleculară.