Малярия остается серьезной проблемой глобального здравоохранения, убивая более одного миллиона человек в год. Лечение болезней, передаваемых комарами, основывается на применении антибиотиков, и появление лекарственно-устойчивой малярии вызывает растущую озабоченность. В отчете, опубликованном сегодня в Интернете в Genome Research, ученые проанализировали геномные особенности популяции перуанских паразитов, выявив генетическую основу устойчивости к обычным антибиотикам и получили новые идеи, которые могут повысить эффективность стратегий диагностики и лечения.
Всемирная организация здравоохранения начала усилия по ликвидации малярии в середине 20 века и добилась значительных успехов в борьбе с этой болезнью. Однако к 1990-м годам малярия снова стала расти из-за появления лекарственно-устойчивых паразитов, и сегодня многое остается неизвестным о генетической основе устойчивости.
Исследователь Элизабет Винзелер из Исследовательского института Скриппса и ее коллеги из США и Перу ожидали, что с помощью геномных методов анализа вызывающего малярию паразита Plasmodium falciparum в географической области, где малярия была ранее искоренена и недавно появилась вновь, они смогут идентифицировать положительно выбранные участки генома, содержащие гены, лежащие в основе лекарственной устойчивости.
Икитос, город в низменностях Амазонки в Перу, был идеальным выбором для изучения геномных особенностей лекарственной устойчивости, поскольку малярия была ликвидирована там в 1960-х годах, но вновь появилась в 1990-х. Использование микрочипов для сканирования генома P. falciparum, изолированного от 14 пациентов в Икитосе, группа Винзелера проанализировала и сравнила генетические вариации между изолятами, ища выбранные регионы.
"Мы были удивлены, обнаружив, что популяции паразитов в Перу были гораздо более однородными, чем ожидалось," Винзелер сказал. Данные свидетельствуют о том, что паразиты малярии от пациентов Икитос были тесно связаны между собой, причем некоторые пациенты были носителями паразитов, которые почти являются клонами друг друга.
Винзелер объяснил, что, хотя высокое сходство геномов паразитов препятствовало их усилиям по выявлению регионов, подлежащих отбору, их анализ выявил важные выводы, которые могут оказать существенное влияние на диагностику и лечение малярии.
Данные команды показали, что в регионах рядом с теломерами существует значительная генетическая нестабильность, повторяющиеся последовательности ДНК, которые защищают концы хромосом от повреждений. Поскольку экспресс-тест для диагностики малярии основан на обнаружении белка, кодируемого субтеломерным геном, использование этих тестов может привести к пропущенному диагнозу.
Кроме того, их работа определила ген, который может изменить курс лечения для некоторых инфицированных пациентов. В гене некодирующей РНК была обнаружена мутация, которая, по прогнозам авторов, придаст устойчивость к антибиотику клиндамицину, линкозамидному препарату, обычно назначаемому в сочетании с хинином для лечения беременных женщин и младенцев от малярии в Перу. Затем они протестировали перуанские изоляты на чувствительность к клиндамицину и подтвердили устойчивость паразитов. "Это было захватывающе, так как это был первый продемонстрированный случай устойчивости к клиндамицину," Винзелер сказал. "Данные также показывают, что паразиты могут быть устойчивы к родственным соединениям, таким как миринкамицин, которые находятся в стадии разработки."
Винзелер отметил, что, хотя географический охват устойчивости к клиндамицину требует дальнейшего изучения, эта работа убедительно указывает на необходимость пересмотра лечения беременных женщин и младенцев клиндамицином и аналогичными противомалярийными препаратами линкозамида. "Наши результаты подчеркивают важность включения новых противомалярийных препаратов в конвейер разработки лекарств," сказал Винзелер, "особенно соединения с новыми механизмами действия."