Voor de eerste keer, UBC-onderzoekers hebben een belangrijk verschil aangetoond in de driedimensionale structuren van een belangrijk metabolisch enzym in de parasiet die malaria veroorzaakt in vergelijking met zijn menselijke tegenhanger.

de bevinding, onlangs gepubliceerd in de International Union of Crystallography Journal , brengt onderzoekers een stap dichter bij de ontwikkeling van nieuwe therapieën om resistente malaria te bestrijden.

De structurele verschillen van het metabolische enzym, bekend als hexokinase, werden vastgelegd met behulp van cryogene elektronenmicroscopie of cryo-EM, waarbij monsters worden gekoeld tot cryogene temperaturen en worden onderzocht met een bijna atomaire resolutie.

De onderzoekers ontdekten dat het enzym in de malaria-veroorzakende parasiet, bekend als plasmodium, neemt een vorm aan die vier afzonderlijke subeenheden heeft, terwijl het enzym bij mensen een vorm aanneemt met slechts twee subeenheden. Dit verschil biedt een unieke kans om medicijnen te ontwerpen die specifiek gericht zijn op het Plasmodium-enzym, zonder de menselijke versie aan te tasten.

"Onze nieuwe bevindingen bieden het vooruitzicht om antimalariamedicijnen te ontwerpen die zich selectief richten op de unieke structuur van de met parasieten geïnfecteerde cellen, vooral in de vroege stadia van infectie. Zie het als het snijden van een sleutel op basis van de vorm van het sleutelgat, " zegt de senior auteur van de studie, Dr. Sriram Subramaniam, de Gobind Khorana Canada Excellence Research Chair in de faculteit geneeskunde van UBC.

Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie, malaria, een door muggen overgedragen ziekte, treft jaarlijks meer dan 200 miljoen mensen, resulterend in de dood van naar schatting 400, 000 per jaar. Er zijn nieuwe behandelingen nodig, omdat resistentie tegen de meest voorkomende vormen van antimalariamiddelen toeneemt, waardoor de ziekte in sommige delen van de wereld steeds moeilijker te behandelen is.

"Met deze ontdekking er is een nieuwe weg geopend voor de bestrijding van resistente malaria, " zegt de eerste auteur van de studie, Dr. Shanti Swaroop Srivastava, een UBC-postdoctoraal onderzoeker in het laboratorium van Subramaniam, die wordt erkend voor toonaangevende bijdragen in cryo-EM. "Nu we de atomaire structurele informatie van dit belangrijke metabolische enzym kennen, nieuwe medicijnen kunnen worden ontwikkeld om het vermogen van de parasiet om glucose te metaboliseren en te overleven te blokkeren."

De studie, uitgevoerd in het laboratorium van Dr. Subramaniam, werd uitgevoerd in samenwerking met onderzoeksgroepen van Clemson University, geleid door Dr. James Morris, hoogleraar genetica en biochemie, en het Ohio State University Medical Center, geleid door Dr. Mark Drew, hoogleraar microbiële infectie en immuniteit.