Исследователи обнаружили, что Plasmodium falciparum, наиболее распространенный вид малярийных паразитов, с множественными копиями (амплификацией) генов плазмепсина 2 и плазмепсина 3 и варианта экзо-E415G, менее чувствителен к противомалярийному препарату пиперахин и может идентифицировать его с высокой точностью. какие пациенты не пройдут лечение.Однако необходимы дополнительные исследования, чтобы установить, действительно ли амплификация гена плазмепсина вызывает устойчивость к пиперахину, и выяснить, распространяется ли эта связь на другие части мира.Более 200 миллионов человек инфицированы P falciparum, от которого ежегодно умирает около полумиллиона человек.
Во всем мире усилия по борьбе с малярией в основном зависят от комбинированного лечения на основе артемизинина, которое заменило старые препараты, к которым у малярийных паразитов выработалась устойчивость. Комбинация артемизинина и пиперакина (дигидроартемизинин-пиперахин) является передовым методом лечения малярии в Юго-Восточной Азии. Однако в последние годы появление устойчивости к этим препаратам в Камбодже означает, что до 60% пациентов не проходят лечение в нескольких провинциях.
Есть опасения, что резистентность может распространиться на другие регионы, где малярия носит эндемический характер, например, в Африке к югу от Сахары, где происходит 90% случаев малярии.Чтобы составить карту распространения устойчивости в режиме реального времени и помочь должностным лицам общественного здравоохранения нацелить усилия по ликвидации малярии на наиболее приоритетные области, необходимы генетические инструменты для выявления паразитов малярии с множественной лекарственной устойчивостью. Полногеномные ассоциативные исследования (GWAS) направлены на выявление генетических вариаций среди паразитов P falciparum, которые могут быть связаны с вариациями лекарственной устойчивости.
Недавний GWAS обнаружил генетические маркеры, связанные с устойчивостью к артемизинину (K13) и мефлохину (Pfmdr1), но до сих пор маркеры устойчивости к другим комбинированным препаратам не были идентифицированы.В первом исследовании международная группа ученых во главе с доктором Дидье Менаром из Института Пастера в Камбодже обнаружила, что амплификация генов плазмепсина в геноме P falciparum связана с устойчивостью к пиперахину. Исследовательская группа начала со сбора паразитов из крови 725 пациентов, получавших дигидроартемизинин-пиперахин. Они проанализировали in vitro лекарственную восприимчивость 31 линии паразитов с помощью теста на выживаемость пиперахина и сравнили геномы тех, которые были устойчивы, с геномами, которые не были устойчивыми.
Самые сильные сигналы были сосредоточены вокруг генов плазмепсина 2 и плазмепсина 3. Затем исследователи подтвердили свои выводы на более крупном наборе из 725 паразитов P falciparum, собранных у пациентов по всей Камбодже с 2009 года. Лица, инфицированные паразитами с несколькими копиями гена плазмепсина 2 (которые обычно присутствуют только в одной копии), в среднем встречались в 20 раз. более вероятно, что лечение дигидроартемизинином-пиперахином окажется неэффективным. Кроме того, географическое распределение и рост доли паразитов с множественными копиями этих генов плазмепсина в Камбодже соответствовали районам, в которых в последние годы сообщалось об увеличении количества неудачных попыток лечения дигидроартемизинином и пиперахином.
По словам доктора Менара, «теперь мы знаем, что амплификация генов плазмепсина 2 и плазмепсина 3 является важным фактором в определении того, насколько хорошо пиперахин убивает малярийных паразитов. Генетический инструментарий, сочетающий этот новый маркер с маркерами устойчивости к артемизинину и мефлохину, может быть использован для отслеживать распространение резистентности и предоставлять своевременную информацию для политики сдерживания.
Устойчивость к пиперахину, хотя в настоящее время ограничивается Камбоджей, вызывает серьезную озабоченность, поскольку пациенты, страдающие малярией, практически не поддаются лечению. носительство паразитов, увеличивающее возможность передачи устойчивых паразитов и ставящее под угрозу усилия по борьбе с малярией и ее ликвидации ».Во втором исследовании д-р Рик Фэйрхерст из Национального института здоровья США и его коллеги проанализировали ДНК и измерили чувствительность к пиперахину более крупного образца паразитов 297 P falciparum из Камбоджи. Перед началом лечения противомалярийными препаратами исследователи собрали паразитов в крови 486 пациентов из трех разных провинций Камбоджи, где уровни устойчивости к артемизинину и дигидроартемизинин-пиперахин неэффективны (Pursat), появляются (Preah Vihear) или необычны (Ratanakiri). ). Затем они подвергли этих паразитов терапевтическому воздействию пиперахина и измерили, насколько хорошо растет каждый штамм.
При этом они секвенировали весь геном каждого паразита.Паразиты с большей вероятностью выжили после воздействия пиперахина, если у них было две или более копий генов плазмепсина 2 и плазмепсина 3, а также вариант экзо-E415G на хромосоме 13. Аналогичным образом, при дальнейшем анализе 133 пациентов они обнаружили, что люди, инфицированные паразиты, несущие множественные копии этих генов плазмепсина, с гораздо большей вероятностью потерпели неудачу при лечении дигидроартемизинин-пиперахином. Они также отметили, что распространенность маркеров экзо-E415G и плазмепсина 2-3 значительно возросла в последние годы в городах Пурсат и Преа Вихеар, где широко распространена резистентность к артемизинину, а дигидроартемизинин-пиперахин является основным лечением в течение как минимум 6 лет.
По словам доктора Фэрхерста: «Изучая маркер устойчивости к пиперахину в Юго-Восточной Азии в режиме реального времени, мы можем определить те области, где дигидроартемизинин-пиперахин не будет эффективен, и это может позволить национальным программам борьбы с малярией немедленно рекомендовать альтернативные методы лечения, такие как артесунат. -мефлохин. Этот подход будет иметь решающее значение для уничтожения паразитов с множественной лекарственной устойчивостью в Юго-Восточной Азии до того, как они распространятся в странах Африки к югу от Сахары, где происходит большая часть случаев передачи малярии, болезней и смертей в мире ».