Ang bagong pamilya ng mga compound ay nagpapakita ng pangako sa pagpapagamot ng mga bulating parasito

Ang isang internasyonal na pangkat ng mga mananaliksik na pinamumunuan ng Unibersidad ng Toronto ay nakatuklas ng isang pamilya ng mga natural na compound na may potensyal na lumikha ng bago at mas epektibong paggamot para sa mga parasitic worm. Ang mga compound na ito ay humaharang sa isang natatanging metabolic process na ginagamit ng mga uod upang mabuhay sa bituka ng tao.

Ang mga parasitic worm na dala ng lupa ay nagdudulot ng kalituhan sa mga umuunlad na bansa sa tropiko. Ang impeksyon sa mga parasito na ito ay nagdudulot ng karamdaman, panghihina, malnutrisyon at iba pang mga sintomas na nakakapanghina at maaaring magdulot ng mga depekto sa panganganak sa mga bata at makapinsala sa kanilang paglaki.

Ang mga parasitic worm na dala ng lupa ay nakakahawa ng higit sa isang bilyong tao sa buong mundo, karamihan sa mga mahihirap na komunidad sa mga umuunlad na bansa na kulang sa komprehensibong sistema ng kalusugan at kalinisan. Ang mga parasito ay nagiging mas madaling kapitan sa ilang magagamit na mga antihelminthic na gamot, kaya ang paghahanap ng mga bagong compound ay agarang kailangan.

Taylor Davie, unang may-akda ng pag-aaral at isang nagtapos na estudyante sa Donnelly Center para sa Cellular at Biomolecular Research sa Unibersidad ng Toronto

Ang pag-aaral ay nai-publish ngayon sa journal Nature Communications.

Maraming mga species ng parasitic worm ang gumugugol ng halos buong ikot ng kanilang buhay sa loob ng host ng tao. Upang umangkop sa kapaligiran ng gat, lalo na ang kakulangan ng oxygen, ang parasito ay lumipat sa isang uri ng metabolismo na nakasalalay sa isang molekula na tinatawag na rhodoquinone (RQ).

Maaaring mabuhay ang parasite sa loob ng host ng tao nito sa loob ng maraming buwan gamit ang metabolismo na umaasa sa RQ.

Nagpasya ang research team na i-target ang adaptive metabolic process ng parasitic worm dahil ang RQ ay naroroon lamang sa sistema ng parasite; ang mga tao ay hindi gumagawa o gumagamit ng RQ. Samakatuwid, ang mga compound na maaaring umayos sa produksyon o aktibidad ng molekula na ito ay piling papatayin ang parasito nang hindi sinasaktan ang host ng tao.

Sinuri ng mga mananaliksik ang mga natural na compound na nakahiwalay sa mga halaman, fungi, at bacteria sa modelong organismo na C. elegans. Kahit na hindi isang parasito, ang uod na ito ay nakasalalay din sa RQ para sa metabolismo kapag ang oxygen ay hindi magagamit.

"Ito ang unang pagkakataon na nakahanap kami ng mga gamot na partikular na nagta-target sa hindi pangkaraniwang metabolismo ng mga parasito na ito," sabi ni Andrew Fraser, ang punong imbestigador ng pag-aaral at isang propesor ng molecular genetics sa Donnelly Center at ang Temerty School of Medicine.

"Ang screen na ito ay ginawang posible sa pamamagitan ng kamakailang mga pagsulong ng aming grupo at ng iba pa sa paggamit ng C. elegans upang pag-aralan ang metabolismo na umaasa sa RQ, gayundin ang aming pakikipagtulungan sa RIKEN, isa sa pinakamalaking ahensya ng pananaliksik sa Japan. Sinuri namin ang kanilang kahanga-hangang koleksyon ng 25,000 natural na compound, na humahantong sa pagtuklas ng isang pamilya ng mga benzimidazole compound na pumapatay ng mga worm na umaasa sa ganitong uri ng metabolismo."

Ang mga mananaliksik ay nagmumungkahi ng isang multi-dose regimen ng isang bagong natuklasang pamilya ng mga compound upang gamutin ang mga parasitic worm. Bagama't mas maginhawa ang single-dose na paggamot para sa mga programang pangmaramihang paggamot sa droga, ang mas mahabang programa sa paggamot ay magiging mas epektibo sa pagpatay sa mga parasito.

"Kami ay labis na nasisiyahan sa mga resulta ng pag-aaral kung saan ginamit namin ang aming aklatan," sabi ni Hiroyuki Osada, isang propesor ng parmasya sa Shizuoka University at direktor ng grupong chemical biology sa RIKEN Center for Sustainable Resources.

"Ang pag-aaral ay nagpapakita ng kapangyarihan ng diskarte sa pag-screen, na nagpapahintulot sa mga mananaliksik sa kasong ito na mag-screen ng napakalaking bilang ng mga molecule sa loob ng isang puro koleksyon ng mga natural na produkto. Ang mga screen ay napakahusay, na susi sa pagtugon sa mga kagyat na tanong sa pananaliksik na may kahalagahan sa buong mundo tulad nito."

Kasama sa mga susunod na hakbang para sa research team ang pagpino sa bagong klase ng mga inhibitor sa pamamagitan ng karagdagang in vivo testing na may mga parasitic worm, na isasagawa ng Kaiser's lab sa University of Basel sa Switzerland, at patuloy na paghahanap ng mga compound na pumipigil sa RQ.

"Ang pag-aaral na ito ay simula pa lamang," sabi ni Fraser. "Nakakita kami ng ilang iba pang napakalakas na compound na nakakaapekto sa metabolismo na ito, kabilang ang, sa unang pagkakataon, isang compound na humaharang sa kakayahan ng mga worm na gumawa ng RQ. Umaasa kami na ang aming mga screen ay makakatulong sa pagbuo ng mga gamot upang gamutin ang mga pangunahing pathogen sa buong mundo."

Ang pananaliksik na ito ay suportado ng Health Institutes of Canada at ng European Molecular Biology Organization.