In de zoektocht naar nieuwe wapens tegen malaria, de meeste geneesmiddelenontwikkeling heeft zich gericht op de parasieten die de ziekte veroorzaken. Maar onderzoekers van de Duke University proberen het over een andere boeg. In plaats van zich rechtstreeks op de malariaparasiet te richten, het idee is om medicijnen te ontdekken die gericht zijn op de machinerie van de menselijke cel die wordt opgeroepen om het vuile werk van malaria te doen.

In een nieuwe studie, een team onder leiding van assistent-professor scheikunde Emily Derbyshire heeft meer dan 100 menselijke genen geïdentificeerd die malariaparasieten opeisen om in de lever van hun slachtoffer te gaan wonen tijdens de 'stille' eerdere stadia van infectie, voordat de symptomen verschijnen.

Vóór hun werk waren slechts enkele van dergelijke genen bekend. De bevindingen kunnen uiteindelijk leiden tot nieuwe manieren om malariaparasieten te stoppen voordat mensen ziek worden en om te voorkomen dat de ziekte zich verspreidt. via behandelingen die minder waarschijnlijk resistentie bevorderen dan bestaande malariamedicijnen, zeggen de onderzoekers.

De studie verschijnt op 27 juni online in het tijdschrift Cel Chemische Biologie .

Malaria wordt veroorzaakt door Plasmodium , een eencellige parasiet verspreid door de beten van geïnfecteerde muggen. Binnen enkele uren na het betreden van iemands lichaam, de parasiet baant zich een weg naar een levercel, die het gebruikt als een soort levende kinderkamer. Daar, het steelt stukjes van het celmembraan van de gastheer om een ​​beschermend zakje in de cel te bouwen waar het rustig rijpt en zich vermenigvuldigt voordat het bij duizenden in de bloedbaan barst.

Op dat moment begint de parasiet de rode bloedcellen binnen te dringen en de karakteristieke golven van koorts en koude rillingen van malaria te veroorzaken. Het bloedstadium is ook wanneer parasieten kunnen worden opgepikt door een andere bijtende mug en worden overgedragen aan de volgende persoon. Als we de parasiet zouden kunnen stoppen terwijl hij nog in de lever op de loer ligt, voordat het het bloed bereikt, onderzoekers zeggen, we kunnen voorkomen dat mensen symptomen ontwikkelen of bijdragen aan de verspreiding ervan.

Voor deze studie is onderzoekers gebruikten fragmenten van silencing-RNA om menselijke levercellen te misleiden om elk van ongeveer 7, 000 eiwitcoderende genen. Daarna besmetten ze de levercellen met een muizenmalariaparasiet vergelijkbaar met de... Plasmodium soorten die malaria bij de mens veroorzaken. De onderzoekers keken of, door te voorkomen dat de cellen een bepaald eiwit maken, ze zouden de parasietbelasting in de lever kunnen verminderen zonder de levercellen zelf te doden.

De onderzoekers identificeerden meer dan 100 menselijke genen die malaria coöpteert voor zijn eigen voordeel als het zich in de lever ontwikkelt. waaronder een aantal die betrokken zijn bij het vervoeren van vracht tussen verschillende celcompartimenten die het team verder onderzoekt. Geneesmiddelen die sommige van deze doelwitten onderdrukken, kunnen mogelijk de ontwikkeling van de parasiet belemmeren voordat deze ongebreideld in het bloed terechtkomt. zeggen de onderzoekers.

Geneesmiddelen om malaria te voorkomen en te behandelen bestaan ​​al eeuwen. En toch doodt de ziekte wereldwijd nog steeds ongeveer 500, 000 mensen per jaar, gedeeltelijk omdat parasietenpopulaties manieren hebben ontwikkeld om aanvallen te ontwijken.

"Veel van de beschikbare medicijnen werken niet erg goed vanwege resistentie, ' zei Derbyshire.

Sommigen zeggen dat de enige manier om voorop te blijven lopen is om nieuwe medicijnen te blijven vinden. Het vroege leverstadium wordt gezien als een veelbelovend doelwit omdat mensen op dat moment minder parasieten herbergen, die de opkomst van weerstand zou kunnen vertragen.

"Ook al komen er tienduizenden parasieten uit de lever, dat is nog steeds een heel klein aantal vergeleken met de miljarden die zich later in het bloedstadium ophopen, " zei co-eerste auteur Maria Toro-Moreno, een afgestudeerde scheikundestudent aan Duke.

Dit knelpunt zou een gemakkelijker doelwit kunnen zijn, Toro-Moreno uitgelegd. "Het is een knelpunt voor de bevolking. De parasiet is in dit stadium kwetsbaar."

Lagere aantallen betekenen ook dat de parasieten in het lichaam van een geïnfecteerde persoon minder genetisch divers zijn. Een geneesmiddel dat in dit stadium wordt toegediend, bevordert minder waarschijnlijk resistentie dan een geneesmiddel dat daarna wordt toegediend Plasmodium meer is vermenigvuldigd, gedurende welke tijd willekeurige genetische mutaties kunnen optreden waardoor sommige parasietenstammen de behandeling kunnen overleven.

Het identificeren van potentiële doelwitten is slechts een eerste stap in de ontwikkeling van geneesmiddelen, een proces dat meer dan tien jaar kan duren en miljoenen dollars aan investeringen vergen voordat het de kliniek bereikt. Maar door de intieme relatie tussen de malariaparasiet en zijn gastheer beter te begrijpen, de onderzoekers hopen dichterbij te komen.