Pasożyt odpowiedzialny za malarię zwyciężony dzięki zahamowaniu enzymu PNP

Nowe lekarstwo może zniszczyć najbardziej śmiertelną postać malarii, która zabija prawie 900 000 osób na świecie każdego roku, jak podaje Światowa Organizacja Zdrowia. Głównie w Afryce subsaharyjskiej. Zasada? Zahamować enzym niezbędny pasożytowi Plasmodium do przeżycia. Nawet najwięksi złoczyńcy mają swoją piętę Achillesa.

I taką można stwierdzić również u pasożyta Plasmodium, który jest odpowiedzialny za malarię. Naukowcy z uniwersytetu Yeshiva, w Nowym Jorku, właśnie udowodnili, że pewien enzym, czyli PNP (z języka angielskiego purine nucleoside phosphorylase), odgrywa kluczową rolę dla przeżycia pasożyta.

Dzięki temu enzymowi, pasożyt Plasmodium jest zdolny do tworzenia prekursora puryny, molekuły niezbędnej do powstawania adeniny i guaniny, które są zawarte w DNA. Ale hamując ten enzym dzięki lekarstwu purynowemu, noszącemu nazwę BCX4945, badacze stwierdzili, że pasożyt umiera z powodu braku puryny.

Doświadczenie, którego rezultaty zostały opublikowane w Plos One, odnosiło się do trzech jednostek z gatunku małych małpek afrykańskich, nazywanych douroucoulis albo ponocnicami. Małpki zostały zarażone letalną wersją pasożyta Plasmodium falciparum, a następnie ostrzymywały lekarstwo drogą doustną, dwa razy dziennie, przez jeden tydzień. Lekarstwo, czyli słynny BCX4945.

Między 4 a 7 dniem po rozpoczęciu leczenia, oznaki zakażenia wszystkie zniknęły. Dodatkowo, nie stwierdzono żadnego śladu pasożyta przez 9 dni, które następowały po przerwaniu leczenia. Pod koniec terapii, nawet jeśli pasożyt Plasmodium falciparum pojawił się na nowo, to jednakże jego rozwój był o wiele wolniejszy, a przede wszystkim – nie zmierzono żadnego znaku toksyczności w ciągu 23 dni po zakończeniu leczenia.

BCX4945 blokuje aktywną stronę PNP

Vern Schramm, jeden z autorów badania, stworzył ten słynny BCX4945 badając strukturę molekuł pośredniczących w reakcjach enzymatycznych katalizowanych przez PNP. W ten sposób stworzył on substancję-analog do jednej z tych molekuł etapu przejścia, która ma wielką zgodność z PNP.

Ale, nowa substancja została obdarzona dodatkową mocą: lek pozostaje powiązany z enzymem i blokuje jego stronę aktywną. W ten sposób, enzym nie może już katalizować reakcji chemicznych i zostaje całkowicie zahamowany. Jednakże, PNP jest również obecny u ssaków. U człowieka oraz małp, którymi posłużono się w tym doświadczeniu, stwierdzono także zahamowanie tych enzymów.

Jakie są tego konsekwencje?

Badacze z Nowego Jorku wiedzieli już, że nie przedstawia to większego ryzyka. W rzeczywistości, BCX4945 został wybrany ze względu na jego niezwykłą zgodność z PNP pasożyta oraz PNP ludzkiego (pasożyt zresztą nie ma żadnych oporów przed używaniem PNP swojego gospodarza, aby przyśpieszyć swój rozwój).

Ale ten enzym jest obecny w wielkich ilościach w czerwonych krwinkach ssaków, a te komórki są bardzo regularnie odnawiane, co sprawia, że w ostatecznym efekcie wpływ lekarstwa na poziomie gospodarza jest niewielki.

Autorzy badania mogli to sprawdzić wcześniej przeprowadzając testy kliniczne z dwoma analogicznymi substancjami do BCX4945. Natomiast, pasożyt Plasmodium falciparum straszliwie cierpi z powodu tego zahamowania enzymatycznego, jak to wykazały testy przeprowadzone na małpkach afrykańskich.

Vern Shramm jest optymistą jeśli chodzi o zastosowanie tej metody u człowieka w przyszłości. Ta inhibicja PNP różni się od wszystkich innych strategii leczenia malarii. Dodatkowo, idealnie pasuje do zaleceń Światowej Organizacji Zdrowia, które głoszą kombinację wielu terapii pozwalających zwalczyć chorobę. Odkrycie to z całą pewnością pozwoli zrobić wielki krok do przodu w całkowitym wyeliminowaniu malarii.