Малярийные паразиты, у которых развивается устойчивость к наиболее эффективному классу противомалярийных препаратов, в результате могут стать восприимчивыми к другим видам лечения. Открытие может выявить потенциальные новые варианты лекарств, которые будут необходимы в случае устойчивости к лучшим противомалярийным средствам.
В новом исследовании исследователи показали, как противомалярийные артемизинины атакуют малярийных паразитов, подавляя действие важнейшего белка, и что генетические мутации в этом белке могут снизить действие лекарств. Однако, демонстрируя это, они также обнаружили, что мутация, которая придает паразиту устойчивость к артемизининам, делает его более чувствительным к атаке другим веществом, циклопиазоновой кислотой (ЦПК). Считается, что CPA слишком токсичен, чтобы быть подходящим противомалярийным лечением, но результаты показывают, что, возможно, стоит использовать производные кислоты в качестве вариантов лечения.
Исследование проводилось учеными из Лондонского университета Святого Георгия и было опубликовано в The Journal of Infectious Diseases.
Группа препаратов артемизинина является наиболее эффективным и широко используемым средством лечения малярии – наиболее эффективно используется с другими лекарствами, такими как комбинированная терапия на основе артемизинина, – но мало что известно об их механизме действия на малярийных паразитов. Есть признаки того, что малярийный паразит развивает устойчивость к комбинированной терапии на основе артемизинина, а это означает, что дальнейшее понимание лекарств может иметь решающее значение для предотвращения их устаревания.
Исследователи из Сент-Джорджа продемонстрировали, что артемизинины действуют, воздействуя на белок паразита, называемый кальциевым насосом. Кальций необходим для всех живых организмов, так как он необходим для жизненно важных клеточных процессов. Кальциевый насос регулирует уровень кальция в клетках, и если он не работает должным образом, паразит умирает.
В предыдущих исследованиях команда наблюдала такое же влияние на кальциевый насос у генно-инженерных малярийных паразитов. Однако в этих исследованиях чувствительность паразитов к артемизининам колебалась, поэтому они не давали четкого указания на механизм действия препаратов, и результаты не могли быть подтверждены.
Чтобы обеспечить более согласованные результаты, в последнем исследовании использовались дрожжевые клетки вместо клеток паразита. Дрожжи могут быть удобным способом показать и проверить функцию белков других организмов.
После подтверждения того, что артемизинины ингибируют кальциевый насос на дрожжевой модели, исследователи мутировали насос, чтобы имитировать три мутации, которые ранее наблюдались, чтобы придать паразитам устойчивость к лекарствам. Когда они сделали это, они увидели подобное сопротивление.
После этого они проверили, влияют ли эти мутации на действие еще пяти веществ, обладающих антималярийным действием. Они обнаружили, что одна конкретная мутация, которая придала насосу устойчивость к артемизининам, сделала его более восприимчивым к CPA.
Их результаты также показали, что дрожжевую модель можно использовать для определения других лекарств, которые вредят паразиту.
Ведущий автор профессор Санджив Кришна сказал: "CPA – это соединение, используемое в науке, а не в клинической практике. Тем не менее, это указывает на доказательство концепции, что мы можем искать слабые места в более устойчивых штаммах паразита. Модель дрожжей обеспечивает удобный и надежный метод изучения противомалярийных средств и конкретного механизма устойчивости к ним."
Добавил он: "Это новое исследование подтверждает нашу предыдущую работу, предполагающую, что кальциевый насос имеет решающее значение для действия артемизининов. Понимание того, как этот спасающий жизнь препарат воздействует на эту кальциевую помпу и как помпа может развить лекарственную устойчивость, не только позволит нам лучше понять, как более эффективно использовать артемизинины, но и поможет нам внести свой вклад в разработку новых лекарств для противодействия потенциально серьезным заболеваниям. эффекты устойчивости к артемизинину."