抗击疟疾的新武器-科学家们发现了一种阻止寄生虫负责的新目标
疟疾是通过女性的叮咬人类之间传播的寄生虫疾病按蚊蚊子。在大型热带地区,恶性疟原虫(Plasmodium falciparum)流行每年杀死超过500,000人,其中约80%是5岁以下的儿童。尽管治疗策略已经实施了很长时间,但迄今为止它们仍保持适度有效。通过鉴定寄生虫存活和传播所必需的两种蛋白酶以及能够抑制它们的分子,日内瓦大学(UNIGE),瑞士和伯尔尼(UNIBE)的研究人员为抗击疟疾带来了新的希望。他们的发现可能导致药物的发展不仅阻碍了人类的寄生虫发育,而且阻碍了人类对蚊子的传播,反之亦然。这些开创性的结果可以在Science中阅读。
疟疾通常会引起一波又一波的发烧,并可导致严重的并发症,并导致死亡,主要是因为其免疫系统尚未武装以有效对抗寄生虫的幼儿。可用的药物未能控制疾病有两个主要原因:抗药性的出现,以及它们的作用仅限于寄生虫形式在人类受害者的血液中增殖而不阻止疾病传播的事实。实际上,生活在流行地区的个人会产生天然免疫力;当感染寄生虫时,它们只会出现轻微的症状。然而,当被蚊子再次咬伤时,即使对抗疟疾,它们也可以传播寄生虫,让疾病进一步蔓延。因此,为了根除疟疾,有必要开发分子,不仅针对寄生虫的血液形式,而且还有导致蚊子传播的形式,以及肝脏形式,因为寄生虫在穿透血细胞之前通过肝脏。
诱捕寄生虫
在UNIGE医学院的微生物学家Dominique Soldati-Favre教授的带领下,一个研究小组发现了新的干预目标。“疟原虫是一种专性的细胞内寄生虫,这意味着其存活和传播至关重要地取决于寄生虫进入和离开宿主细胞的能力。通过仔细研究天冬氨酸蛋白酶,我们发现其中两种酶对寄生虫至关重要。来自受感染宿主细胞的入侵和出口,“她解释道。
蛋白酶充当分子剪刀并切割蛋白质作为控制其活化的方式。日内瓦科学家鉴定的两种蛋白酶中的一种对于感染细胞和出口的质膜穿孔所涉及的因子的成熟是必不可少的。第二种作用是侵入宿主细胞所必需的粘附素。因此,这两种蛋白酶是疟原虫存活和传播的关键因素。
“疟原虫具有非常复杂的生命周期,并且遇到不同的宿主细胞,无论是在血液,肝脏还是在蚊子肠道中。引人注目的是,它在每个步骤中使用相同的两种天冬氨酸蛋白酶”,Volker Heussler教授说。伯尔尼大学细胞生物学研究所和该研究的共同作者。“通过同时击中几个地方,我们确实希望能够对抗人类疾病,同时也能阻止向蚊子的传播,这是有效控制疾病的唯一途径。”
一种强大的抑制剂,不易在寄生虫中产生抗药性
几年前,对降解血红蛋白的其他天冬氨酰蛋白酶的抑制剂进行了几项研究,但由于该途径的治疗潜力有限,这些抑制剂被放弃了。今天,这些分子被证明是非常有趣的:“我们根据我们的发现重新检查了这些抑制剂,”UNIGE医学院教授Mathieu Brochet报告说,“其中一个被证明在阻断方面特别有效我们确定的两种蛋白酶“。此外,Dominique Soldati-Favre透露:“我们无法选择对抑制剂具有抗性的寄生虫,这意味着我们可以规避抗击疟疾的最大挑战之一。事实上,由于这种抑制剂阻断了两种酶而不是一种,
因此,这些发现揭示了疟原虫的阿基里斯之踵。在Carigest基金会,瑞士国家科学基金会和生物制药公司Actelion的支持下,他们可以标志着抗击疟疾的转折点,前提是这些结果转化为适应受疟疾影响最严重的国家的治疗策略。
这些结果也与寄生虫控制的大局相关:疟原虫属于Apicomplexa的门,Apicomplexa是一组寄生虫,能够感染广泛的宿主,包括人类和动物的病原体。在其他致病性Apicomplexa中,相同的机制是保守的,正如日本团队最近在eLife报道的导致弓形虫病弓形虫的寄生虫获得的类似结果所示。
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