Un nou inhibitor dezvoltat oferă un model promițător pentru tratamente eficiente împotriva malariei
Cercetătorii de la Universitățile Bath și Leeds din Marea Britanie au realizat un pas semnificativ în lupta împotriva malariei, identificând o nouă potențială țintă promițătoare pentru descoperirea de medicamente.
Rezultatele, publicate în Journal of Biological Chemistry, oferă un nou cadru puternic pentru proiectarea unor medicamente antimalariene mai eficiente, cu efecte secundare reduse.
Malaria este o boală care pune viața în pericol, cauzată de un parazit transmis oamenilor prin înțepătura țânțarilor. Aceasta generează 282 de milioane de cazuri și 610.000 de decese anual la nivel mondial.
Deși există tratamente eficiente disponibile, acestea provoacă efecte secundare, iar rezistența la medicamente este în creștere, ceea ce face necesară dezvoltarea unor noi opțiuni terapeutice.
Echipa de cercetare s-a concentrat pe o enzimă numită aminopeptidază P (PfAPP) din Plasmodium falciparum, parazitul responsabil pentru cea mai severă formă de malaria umană.
Această enzimă joacă un rol esențial în descompunerea hemoglobinei gazdei umane, furnizând aminoacizi necesari pentru creșterea și replicarea parazitului.
Prin combinarea expertizei în biologie și chimie, echipa de la Bath și Leeds a conceput și dezvoltat o nouă clasă de inhibitori care depășesc cu mult compușii existenți care vizează această enzimă.
Au fost proiectați o serie de inhibitori noi, bazați pe un inhibitor existent numit apstatin, care se leagă mai puternic de enzima parazitară în comparație cu molecula originală.
Aceasta a fost vizualizată prin tehnici de cristalografie cu raze X, în care razele X sunt direcționate prin cristale ale enzimei care conțin fiecare inhibitor pentru a determina structura sa moleculară 3D.
Colectarea de structuri a arătat că acești inhibitori se potrivesc într-o cavitate din interiorul enzimei – locul activ – unde aceasta ar descompune de obicei fragmentele de hemoglobină. Inhibitorii blochează aceste fragmente de a intra în locul activ și împiedică funcția enzimei.
Echipa a demonstrat că acești inhibitori nu doar că se leagă mai puternic decât apstatin, dar pot, de asemenea, să omoare parazitul in vitro, făcându-i candidați promițători pentru dezvoltarea de medicamente.
„Lucrarea noastră demonstrează cum modificările subtile în proiectarea inhibitorilor pot transforma compușii slabi în molecule foarte puternice și selective”, a declarat profesorul K. Ravi Acharya, de la Universitatea Bath.
Profesorul Richard Foster de la Universitatea Leeds a spus: „Aceasta este o etapă importantă în înțelegerea modului de a viza căile metabolice esențiale în paraziții malariei.”
„Prin definirea regulilor structurale pentru selectivitate, putem acum proiecta inhibitori care sunt mai eficienți și mai siguri.”
În ciuda potenței ridicate a noilor inhibitori în teste biochimice, cercetătorii au identificat și provocări legate de absorbția celulară, subliniind importanța optimizării proprietăților de tip medicament, cum ar fi permeabilitatea. Abordarea acestor aspecte va fi crucială pentru a traduce aceste descoperiri în terapii antimalariene viabile.
„Malaria rămâne o provocare majoră pentru sănătatea globală, iar rezistența în creștere la tratamentele existente reprezintă o amenințare tot mai mare”, a spus profesorul Elwyn Isaac.
„Prin furnizarea unui plan molecular detaliat pentru proiectarea inhibitorilor, studiul nostru colaborativ pune bazele unei noi generații de medicamente care vizează enzime esențiale ale parazitului.”
