Поскольку лекарственно-устойчивая малярия угрожает перерасти в серьезный кризис общественного здравоохранения, полученные данные потенциально могут привести к созданию нового мощного средства лечения заболеваний, вызванных малярией, от которых ежегодно умирает более 600 000 человек.В исследовании, опубликованном 3 марта в престижном журнале PLOS Biology, исследователи USF и их коллеги из Университета Джорджии обнаружили, как этим древним паразитам удается воспроизводить свои хромосомы до тысяч раз, прежде чем превращаться в дочерние клетки с идеальной подобие — все время избегая гибели клеток.«Как эти паразиты сохраняют верность в этом, казалось бы, хаотическом процессе, — одна из великих загадок этого семейства патогенных микроорганизмов», — сказал Майкл Уайт из USF Health, доктор философии, профессор Департамента глобального здравоохранения, который участвовал в исследовании вместе с коллегой-исследователем USF Еленой Суворовой. Кандидат медицинских наук в отделениях молекулярной медицины USF Global Health и Флоридский центр открытия и инноваций лекарственных средств, а также с двумя исследователями из Университета Джорджии.
Изучая относящуюся к малярии Toxoplasma gondii, команда нашла объяснение этой загадке.Чтобы понять это, подумайте, что паразиты, связанные с малярией, являются профессиональными размножителями, в отличие от видов растений и животных и одноклеточных организмов, таких как дрожжи, где хромосомы получают один шанс на репликацию, иначе клетка умирает или превращается в рак, объяснил доктор Уайт.
Связанные с малярией паразиты, однажды переданные животному или человеку, могут скрываться в одной клетке во многих различных тканях, бесшумно реплицируясь десятки, сотни или даже тысячи раз, прежде чем иммунная система хозяина сможет обнаружить их присутствие.Затем со скрытностью троянского коня они вырвались наружу в виде «дочерних клеток», которые выпускаются в огромных количествах волнами, как небольшая армия, в систему хозяина — быстро подавляя иммунный ответ пациента, объяснил доктор Уайт.Исследование показало, что паразиты Toxoplasma справляются с этим благодаря «модифицированной« диспетчерской », называемой центросомой, которая устанавливает порядок в хаосе репликации», — сказал доктор Уайт. «В отличие от сравнительно простых центросом, присутствующих в человеческих клетках, паразитическая« диспетчерская »имеет две отдельные рабочие машины; одна машина контролирует копирование хромосом, а другая машина регулирует, когда формировать тела дочерних клеток.
Работая вместе, но с независимыми обязанностями, паразит центросомные машины могут определять масштаб и время репликации патогенов ».Это новаторское понимание и новое открытие функции центросомы приводит к критическому выводу: нарушение работы центросомных машин — например, перерезание кабелей между двумя компьютерными системами — убивает паразита, сказал доктор Уайт.Нарушение любой части высокоэффективных, но очень хрупких функций репликации отключает все.
«Они буквально Шалтай-Болтай», — добавил он. «Если они сломаются, их нельзя будет снова собрать».Благодаря этим открытиям и новым знаниям об уязвимости паразитов доктор Уайт и его коллеги-исследователи займутся разработкой лекарств.По его словам, этот процесс может занять от четырех до 10 лет дальнейших исследований и клинических испытаний, прежде чем новое лекарство появится на рынке. Продолжительность времени зависит от того, доберутся ли исследователи до эффективного применения ранее одобренных FDA лекарств от рака или разработают новое лечение с нуля.
Какое бы лечение они ни разработали, доктор Уайт подчеркнул, что оно будет использоваться в сочетании с другими видами медикаментозной терапии.По словам доктора Уайта, в настоящее время лекарства, используемые для лечения малярии, действуют после метаболизма патогенов, в то время как новое исследование будет стремиться подорвать основу паразита в достаточном количестве распространяющихся клеток, чтобы позволить иммунной системе человека сопротивляться и не быть подавленным. .Сегодня серьезной проблемой в некоторых частях мира является отсутствие доступа к медикаментозному лечению вообще или до тех пор, пока не станет слишком поздно и пациент не погибнет от болезней, связанных с малярией, и кровоизлияния в мозг.
Доктор Уайт сказал, что из-за высокой приспособляемости паразита современные лекарственные препараты постоянно вызывают развитие лекарственной устойчивости.Как сообщает британская газета The Independent, комментируя недавнее исследование в журнале Lancet, разворачивается потенциальный глобальный кризис в области здравоохранения, поскольку лекарственно-устойчивая малярия продолжает распространяться через Бирму, достигая границы с Индией. Врачи опасаются, что она продолжит распространяться и проникнет в Африку, где проживает 90 процентов случаев малярии в мире.
По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний, в 2012 году малярия вызвала около 207 миллионов случаев заболевания и 627 000 смертей. По данным Всемирной организации здравоохранения, около 3,2 миллиарда человек, или половина населения мира, подвержены риску заболевания малярией.
Доктор Уайт сказал, что это исследование, которое он назвал первым для лаборатории здравоохранения USF, опубликовавшим оригинальные исследования в области биологии PLOS, поможет получить больше потенциальных методов лечения в процессе разработки.«Чем больше мы понимаем их уязвимость, — сказал он о паразитах, — тем больше у нас шансов сохранить этот трубопровод заполненным».