Onderzoekers van de Indiana University School of Medicine hebben een manier gevonden om het vermogen van parasieten die malaria veroorzaken te blokkeren om zichzelf te beschermen tegen medicamenteuze behandelingen bij geïnfecteerde muizen - een bevinding die zou kunnen leiden tot de ontwikkeling van nieuwe benaderingen om deze dodelijke ziekte bij mensen te bestrijden.

Malaria blijft een van de meest verwoestende ziekten ter wereld. Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie, bijna de helft van de wereldbevolking loopt risico op malaria, en anno 2015, waren er ongeveer 212 miljoen nieuwe gevallen van malaria, met naar schatting 429, 000 malaria-gerelateerde sterfgevallen wereldwijd.

Malaria wordt veroorzaakt door een eencellige parasiet genaamd Plasmodium die wordt overgedragen tijdens een muggenbeet. Plasmodium-parasieten hebben resistentie ontwikkeld tegen belangrijke antimalariamedicijnen die traditioneel worden gebruikt om de ziekte te bestrijden, daarom is het dringend nodig om nieuwe behandelstrategieën te identificeren.

Artemisinine is het actieve ingrediënt in de zoete alsemstruik die al eeuwenlang wordt gebruikt als antimalariamiddel in China. Vandaag, artemisinine en zijn derivaten (bekend als ART's) behoren tot de krachtigste antimalariamedicijnen die in meer dan 100 landen als eerstelijnsbehandeling worden gebruikt.

Hoewel ART's het aantal parasieten in het bloed snel kunnen verminderen, behandeling met artemisinine faalt voor veel patiënten omdat het lijkt alsof sommige parasieten een latente fase kunnen ingaan waardoor ze de aanwezigheid van het medicijn kunnen verdrijven. Als patiënten klaar zijn met hun medicatie, deze latente parasieten reactiveren en veroorzaken een terugval van de infectie. Dit fenomeen wordt beschouwd als een mislukking van de behandeling, en het komt naar voren als een groot klinisch probleem in de strijd tegen malaria.

In een gezamenlijke studie gepubliceerd op 13 december in Celgastheer en microbe , een team van onderzoekers onder leiding van onderzoeksassistent-professor Min Zhang, doctoraat, van de IU School of Medicine Afdeling Farmacologie en Toxicologie en de Afdeling Kindergeneeskunde, identificeerde het moleculaire mechanisme dat leidde tot mislukkingen van de ART-behandeling.

Hun bevindingen bouwen voort op werk dat is gestart in het laboratorium van Victor Nussenzweig, doctoraat, aan de New York University School of Medicine, waar Dr. Zhang onderzocht of de latentie die wordt gezien bij malariaparasieten die met ART worden behandeld, een stressroute omvat die de eiwitproductie reguleert. Hoogleraren William Sullivan, doctoraat, en Ronald Wek, doctoraat, aan de IU School of Medicine verbond deze stressreactieroute voor het eerst met de latentie van parasieten in hun studies van een verwante parasiet genaamd Toxoplasma gondii.

Volgens Dr. Sullivan, wie legt er meer uit in een blogpost, de stressresponsroute draait om een ​​eiwit dat eukaryote translatie-initiatiefactor-2 (eIF2) wordt genoemd, die verantwoordelijk is voor het starten van de eiwitsynthese. Wanneer een cel gestrest is, eIF2 wordt chemisch gemodificeerd door eIF2-kinasen, een speciale groep eiwitten die de soorten eiwitten die in de cel worden gemaakt, omwisselen.

Dr. Zhang ontdekte dat ART-behandeling ervoor zorgde dat Plasmodium's eIF2 werd gewijzigd door een kinase genaamd PK4. Wanneer PK4 genetisch of met een kinaseblokkerend geneesmiddel werd geblokkeerd, de parasieten konden niet langer hun latente stadium bereiken wanneer ze met ART werden geraakt, waardoor de behandeling succesvoller werd tegen malaria door het voorkomen van falen van de behandeling.

"Dit is een prachtig voorbeeld van fundamenteel onderzoek dat leidt tot nieuwe manieren om dodelijke ziekten zoals malaria, " zei dr. Sullivan, een corresponderende auteur en senior onderzoeker van het onderzoek. "Remming van dit eIF2-kinase zou het probleem van latente infecties veroorzaakt door andere klinisch belangrijke parasieten ook kunnen oplossen."