研制有效抗疟药的新突破

毕江烁
导读 导致疟疾的寄生虫疟原虫通过受感染蚊子的叮咬传播给人类。寄生虫试图适应这两种完全不同的宿主,因为它们基因组的可塑性使它们能够引发疟疾

导致疟疾的寄生虫疟原虫通过受感染蚊子的叮咬传播给人类。寄生虫试图适应这两种完全不同的宿主,因为它们基因组的可塑性使它们能够引发疟疾。疟原虫寄生虫通过受感染蚊子的叮咬传播给人类。寄生虫试图适应这两种完全不同的宿主,因为它们基因组的可塑性使它们能够根据需要进行适应。来自巴斯德研究所和CNRS的科学家决定研究这种可塑性背后的表观遗传机制,特别是DNA甲基化。他们发现了可以抑制DNA甲基化的分子,甚至可以有效杀死最具耐药性的恶性疟原虫。他们的研究成果发表在2019年11月27日的《ACS中央科学》杂志上。

疟疾每年影响全球超过2亿人,抗疟疾治疗方法的耐药性也在不断增加。这种传染病是由能适应各种环境的疟原虫引起的。在寄生虫的生命周期中,它首先生活在蚊子的唾液腺中,然后感染人类宿主的肝脏和血液。“在周期的每个阶段,表观遗传机制(如组蛋白或DNA修饰)调节寄生虫基因的表达,使特定的基因在特定的时间在细胞中表达,从而使寄生虫适应其环境。”他是宿主-寄生虫相互作用生物学研究所(CNRS巴斯德研究所/Inserm)的合同研究员。

2019年,她的实验室由CNRS科学家Artur Scherf领导,证明了表观遗传DNA修饰对寄生虫生命周期的重要性。巴斯德研究所表观遗传化学生物学实验室在DNA甲基转移酶抑制剂领域拥有无与伦比的专业知识。因此,两个团队合作识别能够抑制DNA甲基化和杀死寄生虫的分子是合乎逻辑的。“阿图尔的团队对疟疾的表观遗传机制有着透彻的了解,我们有一个原始的化学库,其中包含针对这些修饰进行了优化的抑制剂,”CNRS研究主任兼该部门负责人Paola B. Arimondo解释道。表观遗传化学生物学组(CNRS巴斯德研究所)。

因此,科学家们决定研究恶性疟原虫的寄生虫,尤其是Psteur du Cambodge提供的青蒿素抗性菌株。在第一批体外实验中,恶性疟原虫寄生虫被允许与人类红细胞相互作用,以便它们能够在其中感染和生长。然后,测试了70多种抑制甲基化的分子,以评估它们与寄生虫相关的功效和特异性。弗洛纳尔德拉回忆说:“在我们测试了第一个分子后,我们看到了与氯喹和其他药物相当的活性。”"当测试新的分子库时,这是非常罕见的."“抑制剂分子非常有效,其中一些在6小时内杀死血液中的恶性疟原虫,并会被寄生虫感染。”Paob.arimondo补充道。

然后,科学家们继续他们的研究。在第二系列实验中,测试了耐药菌株中最有效的分子,结果再次得出结论:这些分子有效地杀死了血液中的寄生虫。Paola B. Arimondo总结道:“这项研究首次表明,血液中的寄生虫,包括青蒿素耐药菌株,可以通过靶向DNA甲基化快速杀死。”“鉴于特别是在东南亚观察到的治疗失败,发现新的治疗靶点是非常重要的。甲基化可以为新的药物铺平道路,这些药物可以结合青蒿素消除耐药寄生虫。”弗洛纳尔德拉补充道。

在研究的第三阶段,科学小组在感染伯氏疟原虫的小鼠中测试了抑制剂。这种方法再次被证明是成功的:这种治疗杀死了血液中的寄生虫,老鼠没有感染脑型疟疾。两个研究小组的下一步工作是继续优化最有希望的分子的选择性和功效(这对将用于人类的分子非常重要),并确定可能负责寄生虫其他发展阶段的分子以进行传播。

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