Новое исследование может проложить путь к излечению от глобального паразита

Ученые Клемсонского университета сделали еще один шаг вперед в своем стремлении найти лекарство от пресловутого паразита, который заразил более 40 миллионов американцев и во много раз больше по всему миру.

Недавно опубликованное исследование, проведенное Чжичэн Доу из Научного колледжа, свидетельствует о том, что нарушение производства гема в Toxoplasma gondii может быть эффективной терапевтической стратегией для борьбы с этой распространенной, а иногда и смертельно опасной инфекцией. Их работа сосредоточена на метаболическом пути производства гема у паразитов . Гем является ключевой молекулой, которая встречается в природе практически во всех живых организмах и позволяет крови переносить кислород по всему нашему телу.

Совместные исследования Доу были опубликованы в PLOS Pathogens . Исследование называется «Toxoplasma gondii требует своего пути биосинтеза гемоподобного растения для инфекции».

«Токсоплазма является эукариотическим патогеном, что означает, что он имеет сходные метаболические пути с клетками человека» , – сказал Доу, доцент кафедры биологических наук. «Например, в этой статье мы изучали метаболизм гема у паразитов. В наших собственных клетках у нас очень похожие пути производства гема».

Но в исследованиях токсоплазмы Доу обнаружил, что метаболизм гема несет некоторые растительные свойства.

«Это очень интересно», – сказал Доу, преподаватель в Центре инноваций эукариотических патогенов Clemson (EPIC). «У паразита внутри растительная органелла. Внутри этой органеллы инкапсулирована часть метаболизма гема. У паразитов есть гены растительного происхождения и гены животного происхождения. Мы называем паразита токсоплазмой« гибридом »».

Токсоплазма является чрезвычайно распространенным паразитом, который может бездействовать в течение всей жизни зараженного человека. Но для некоторых это далеко не безобидно.

«Большинство людей не знают, что у них инфекция», – сказал Доу. «Большинство людей не будут чувствовать никаких симптомов, потому что их иммунная система достаточно сильна, чтобы противостоять инфекции. Паразит может скрыться в организме человека. Но если иммунитет нарушен, паразит может быть реактивирован».

Например, паразит представляет опасность для онкологических пациентов и реципиентов органов, которые принимают препараты, подавляющие иммунитет, как часть своего лечения. У беременных женщин паразит может поражать развивающийся плод.

После выявления растительной части пути биосинтеза гема у паразитов, исследования Доу были сосредоточены на возможности использования гербицидов для подавления метаболизма гема, лишая паразита необходимого питательного вещества. В этом исследовании, посвященном проверке концепции, был найден один класс гербицидов.

«Мы обнаружили несколько гербицидов в одной и той же категории, которые могут препятствовать росту паразита», – сказал Доу.

Исследование началось с коммерчески доступного гербицида, который не был достаточно сильным. Затем Доу призвал коллегу изменить исходный гербицид.

«Я являюсь частью того же центра, который изучает эукариотические патогены, но моя подготовка сильно отличается от его», – сказал Дэниел Уайтхед, доцент кафедры химии, который также является преподавателем EPIC. «Моя группа – это группа синтетической органической химии. Мы специализируемся на способности производить молекулы. Я думаю, что его исследование раскрывает мишень, пригодную для наркотиков, которая может быть полезна для лечения инфекций токсоплазмы».

Исследования Доу обнаружили то, что Уайтхед назвал «молекулярным каркасом», который можно построить вокруг, чтобы создать более мощные производные. Доу сказал, что результаты обнадеживают.

«Он может генерировать новые молекулы в своей лаборатории, и мы можем тестировать новые молекулы в моей лаборатории, и мы будем работать вместе», – сказал Доу. «Изменить, проверить, изменить, проверить.»

Уайтхед сказал, что исследование подчеркивает цель EPIC.

«Если мы объединим наш опыт, мы сможем достичь того, чего не может достичь ни один из нас в одиночку», – сказал Уайтхед. «Без сочетания опыта эти возможности можно упустить».