Μια νέα μελέτη χρησιμοποίησε ρομποτικό έλεγχο για την επιλογή χημικών ενώσεων που θα μπορούσαν να «προλάβουν» την ελονοσία
Σύμφωνα με τον ΠΟΥ, υπήρξαν 219 εκατομμύρια περιπτώσεις ελονοσίας παγκοσμίως και περίπου 435,000 θάνατοι το 2017. Ελονοσία είναι μια μολυσματική ασθένεια που προκαλείται από τα παράσιτα Plasmodium falciparum ή Plasmodium vivax. Αυτά τα παράσιτα ξεκινούν τον κύκλο ζωής τους όταν ένα μολυσμένο κουνούπι μεταδίδει σποροζωίδια σε έναν άνθρωπο όταν τρέφεται με ανθρώπινο αίμα. Μερικά από αυτά τα σποροζωίδια προκαλούν μόλυνση στο εσωτερικό του ανθρώπινου ήπατος καθώς αναπαράγονται. Στη συνέχεια, το παράσιτο εκρήγνυται σε ερυθρά αιμοσφαίρια για να ξεκινήσει η μόλυνση. Όταν το αίμα μολύνεται, συμπτώματα ελονοσίας όπως ρίγη, πυρετός κ.λπ. εμφανίζονται σε ένα άτομο.
Επί του παρόντος διαθέσιμο φάρμακα για την ελονοσία γενικά κατευνάζει τα συμπτώματα της νόσου «αφού» είχε εμφανιστεί η μόλυνση. Μπλοκάρουν την αναπαραγωγή παρασίτων στο ανθρώπινο αίμα, ωστόσο δεν μπορούν να αποτρέψουν τη μετάδοση σε νέους ανθρώπους μέσω των κουνουπιών, επειδή η μόλυνση έχει ήδη λάβει χώρα. Όταν ένα μολυσμένο άτομο τσιμπηθεί από ένα κουνούπι, το κουνούπι μεταφέρει τη μόλυνση σε άλλο άτομο συνεχίζοντας τον φαύλο κύκλο της μόλυνσης. Δυστυχώς, τα παράσιτα της ελονοσίας γίνονται ανθεκτικά στα περισσότερα εμπορικά διαθέσιμα φάρμακα κατά της ελονοσίας. Υπάρχει επείγουσα ανάγκη για νέα ανθελονοσιακά φάρμακα που όχι μόνο θα μπορούσαν να θεραπεύσουν τα συμπτώματα αλλά και να αποτρέψουν τη μόλυνση από ελονοσία από το να φτάσει στην κυκλοφορία του αίματος, ώστε να μην μπορεί να μεταφερθεί σε άλλους ανθρώπους.
Στοχεύοντας σε ένα νέο στάδιο στον κύκλο ζωής των παρασίτων
Σε μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Επιστήμη, οι ερευνητές έχουν στοχεύσει το παράσιτο της ελονοσίας στο αρχικό στάδιο του κύκλου ζωής του – δηλαδή όταν το παράσιτο αρχίζει να μολύνει για πρώτη φορά το ανθρώπινο ήπαρ. Αυτό είναι πριν από το στάδιο όπου το παράσιτο αρχίζει να αναπαράγεται στο αίμα και προκαλεί μόλυνση στο άτομο. Οι ερευνητές χρειάστηκαν δύο χρόνια για να εξαγάγουν παράσιτα ελονοσίας από το εσωτερικό χιλιάδων κουνουπιών χρησιμοποιώντας σύγχρονη τεχνολογία ρομποτικής. Για τη μελέτη τους, χρησιμοποίησαν Plasmodium berghei, ένα σχετικό παράσιτο που μολύνει μόνο ποντίκια. Πρώτα, τα κουνούπια μολύνθηκαν από το παράσιτο, μετά εξήχθησαν σποροζωΐτια από αυτά τα μολυσμένα κουνούπια - μερικά από αυτά ξηράνθηκαν, καταψύχθηκαν, ώστε να μην ωφελούν. Αυτά τα σποροζωίδια στη συνέχεια μεταφέρθηκαν στην εγκατάσταση διαλογής φαρμάκων όπου δοκιμάστηκαν πιθανά φάρμακα/αναστολείς/χημικές ενώσεις για την επίδρασή τους. Σε έναν γύρο περίπου 20,000 ενώσεις μπορούσαν να δοκιμαστούν χρησιμοποιώντας μια ρομποτική τεχνολογία και ηχητικά κύματα όπου προστέθηκαν ελάχιστες ποσότητες από κάθε χημική ένωση, δηλαδή μια ένωση που προστέθηκε σε κάθε κύτταρο σποροζωΐτη. Αξιολογήθηκε η ικανότητα κάθε ένωσης να σκοτώνει το παράσιτο ή ακόμη και να εμποδίζει την αναπαραγωγή του. Οι ενώσεις που ήταν τοξικές για τα ηπατικά κύτταρα εξαλείφθηκαν από τον κατάλογο. Έγινε δοκιμή για το ίδιο σύνολο ενώσεων και σε άλλα είδη Plasmodium καθώς και σε άλλα στάδια του κύκλου ζωής εκτός από το ηπατικό στάδιο.
Εντοπίστηκαν χημικοί αγωγοί
Συνολικά περισσότερες από 500,000 χημικές ενώσεις δοκιμάστηκαν για την ικανότητά τους να σταματήσουν το παράσιτο όταν βρίσκεται στο στάδιο του ανθρώπινου ήπατος. Μετά από πολλούς γύρους δοκιμών, επιλέχθηκαν 631 ενώσεις οι οποίες φάνηκε ότι μπλοκάρουν τη μόλυνση από ελονοσία πριν από την έναρξη των συμπτωμάτων, εμποδίζοντας έτσι τη μετάδοση στο αίμα, τα νέα κουνούπια και τους νέους ανθρώπους. 58 από αυτές τις 631 ενώσεις εμπόδισαν ακόμη και τη διαδικασία παραγωγής ενέργειας του παρασίτου στα μιτοχόνδρια
Αυτή η μελέτη θα μπορούσε να αποτελέσει το θεμέλιο για την ανάπτυξη νέων φαρμάκων «πρόληψης της ελονοσίας» επόμενης γενιάς. Η έρευνα έχει διεξαχθεί στην κοινότητα ανοιχτού κώδικα που επιτρέπει σε άλλες ερευνητικές ομάδες σε όλο τον κόσμο να χρησιμοποιούν ελεύθερα αυτές τις πληροφορίες για να προωθήσουν το έργο τους. Οι ερευνητές θέλουν να δοκιμάσουν τα 631 πολλά υποσχόμενα φάρμακα για να αναλύσουν την αποτελεσματικότητά τους και αυτές οι ενώσεις θα πρέπει επίσης να ελεγχθούν για την ασφάλειά τους για ανθρώπινη κατανάλωση. Η ελονοσία χρειάζεται επειγόντως ένα νέο φάρμακο που να είναι προσιτό και να μπορεί να παραδοθεί σε οποιοδήποτε μέρος του κόσμου χωρίς πρόσθετες απαιτήσεις σε υποδομές, προσωπικό υγειονομικής περίθαλψης ή άλλους πόρους.
***
{Μπορείτε να διαβάσετε την αρχική ερευνητική εργασία κάνοντας κλικ στον σύνδεσμο DOI που δίνεται παρακάτω στη λίστα των αναφερόμενων πηγών}
Πηγές)
Antonova-Koch Y et al. 2018. Ανακάλυψη ανοιχτού κώδικα χημικών απαγωγών για χημειοπροστατευτικά ανθελονοσιακά νέας γενιάς. Επιστήμη. 362 (6419). https://doi.org/10.1126/science.aat9446
