Een nieuwe studie heeft robotscreening gebruikt voor het op de shortlist zetten van chemische verbindingen die malaria kunnen 'voorkomen'
Volgens de WHO waren er in 2017 wereldwijd 219 miljoen gevallen van malaria en ongeveer 435,000 sterfgevallen. Malaria is een infectieziekte die wordt veroorzaakt door de parasieten Plasmodium falciparum of Plasmodium vivax. Deze parasieten beginnen hun levenscyclus wanneer een besmette mug sporozoïeten overbrengt op een mens tijdens het zuigen aan menselijk bloed. Sommige van deze sporozoïeten veroorzaken een infectie in de lever, waar ze zich vermenigvuldigen. Vervolgens barst de parasiet open in de rode bloedcellen en begint de infectie. Wanneer het bloed geïnfecteerd raakt, verschijnen symptomen van malaria, zoals koude rillingen en koorts.
De momenteel beschikbare medicijnen tegen malaria verlichten over het algemeen de symptomen van de ziekte 'nadat' de infectie heeft plaatsgevonden. Ze blokkeren de vermenigvuldiging van parasieten in het menselijk bloed, maar kunnen de overdracht op nieuwe mensen via muggen niet voorkomen, omdat de infectie al heeft plaatsgevonden. Wanneer een besmet persoon door een mug wordt gebeten, draagt de mug de infectie over op een andere persoon, waardoor de vicieuze cirkel van infectie zich voortzet. Helaas worden malariaparasieten resistent tegen de meeste commercieel verkrijgbare antimalariamiddelen . Er is dringend behoefte aan nieuwe antimalariamiddelen die niet alleen de symptomen behandelen, maar ook voorkomen dat de malaria-infectie de bloedbaan bereikt, zodat deze niet op andere mensen kan worden overgedragen.
Richten op een nieuwe fase in de levenscyclus van parasieten
In een nieuwe studie, gepubliceerd in Science , hebben onderzoekers zich gericht op de malariaparasiet in een vroeg stadium van zijn levenscyclus – namelijk wanneer de parasiet voor het eerst de menselijke lever infecteert. Dit is vóór het stadium waarin de parasiet zich in het bloed begint te vermenigvuldigen en de persoon infecteert. De onderzoekers hebben twee jaar lang met behulp van moderne robottechnologie malariaparasieten uit duizenden muggen geëxtraheerd. Voor hun onderzoek gebruikten ze Plasmodium berghei, een verwante parasiet die alleen muizen infecteert. Eerst werden de muggen geïnfecteerd met de parasiet, waarna sporozoïeten uit deze geïnfecteerde muggen werden geëxtraheerd – sommige daarvan waren gedroogd of ingevroren en dus niet bruikbaar. Deze sporozoïeten werden vervolgens naar een testfaciliteit gebracht waar potentiële geneesmiddelen/remmers/chemische verbindingen werden getest op hun effect. In één ronde konden ongeveer 20,000 verbindingen worden getest met behulp van robottechnologie en geluidsgolven, waarbij minuscule hoeveelheden van elke chemische verbinding werden toegevoegd, oftewel één verbinding per sporozoïetcel. Het vermogen van elke verbinding om de parasiet te doden of zelfs de replicatie ervan te blokkeren, werd geëvalueerd. De stoffen die giftig waren voor levercellen werden van de lijst verwijderd. Dezelfde stoffen werden ook getest op andere Plasmodium-soorten en op andere levenscyclusstadia dan het leverstadium.
Chemische leads geïdentificeerd
In totaal zijn meer dan 500,000 chemische verbindingen getest op hun vermogen om de parasiet te stoppen wanneer deze zich in het stadium van de menselijke lever bevindt. Na vele testrondes werden 631 verbindingen op de shortlist geplaatst waarvan werd gezien dat ze malaria-infectie blokkeerden voordat de symptomen begonnen, waardoor overdracht naar bloed, nieuwe muggen en nieuwe mensen mogelijk werd voorkomen. 58 van deze 631 verbindingen blokkeerden zelfs het energieopwekkingsproces van de parasiet in de mitochondriën
Deze studie zou de basis kunnen vormen voor de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen voor 'malariapreventie' van de volgende generatie. Het onderzoek is uitgevoerd in de open-sourcegemeenschap, waardoor andere onderzoeksgroepen over de hele wereld deze informatie vrijelijk kunnen gebruiken om hun werk voort te zetten. Onderzoekers willen de 631 veelbelovende kandidaat-geneesmiddelen testen om hun effectiviteit te analyseren en deze verbindingen zullen ook moeten worden gecontroleerd op hun veiligheid voor menselijke consumptie. Malaria heeft dringend behoefte aan een nieuw medicijn dat betaalbaar is en naar elk deel van de wereld kan worden geleverd zonder extra eisen van infrastructuur, zorgpersoneel of andere middelen.
***
Bron (nen)
Antonova-Koch Y et al. 2018. Open-source ontdekking van chemische leads voor chemoprotectieve antimalariamiddelen van de volgende generatie. Science . 362(6419). https://doi.org/10.1126/science.aat9446
***
Reacties zijn gesloten.