Egy természetes maláriaellenes védekezés utánzása

A Pennsylvaniai Egyetem Perelman Orvoskarának kutatói a velük együttműködő, más intézményekhez tartozó tudósokkal egy olyan fehérjét azonosítottak az emberi vérlemezkékben, ami új fegyver lehet a betegség ellen. Munkájukat a Cell Host and Microbe decemberi számában publikálták.

A maláriát a Plasmodium fajhoz tartozó paraziták okozzák, amelyek a vörösvérsejteket fertőzik meg. Újabb, más egyetemeken végzett kutatások azt mutatták ki, hogy a vérlemezkék hozzákötődhetnek a megfertőzött vörösvérsejtekhez és elpusztíthatják a parazitát, azonban ennek a hatásnak a mechanizmusa nem volt ismert. A jelenlegi kutatás résztvevői azt feltételezték, hogy e hatás a vérlemezkék által elválasztott ’gazda védekező fehérjékkel’ (HDP, host defense peptid) van kapcsolatban.

„Végül azt találtuk, hogy egyetlen fehérje, a humán trombocitafaktor 4 (hPF4, human platelet factor 4), amelyet a vérlemezkék aktivált állapotukban szekretálnak, megöli a vörösvérsejtek belsejében levő parazitákat anélkül, hogy károsítaná a vörösvérsejteket” – magyarázta Doron Greenbaum PhD farmakológus, a közlemény szenior szerzője. A hPF4 célpontja a Plasmodium falciparum egy specifikus szervecskéje, az emésztő vakuolum, amely lényegében a parazita „gyomra”, ahol megemészti a hemoglobint. A kutatók azt mutatták ki, hogy a hPF4 hihetetlen sebességgel, percek, vagy akár másodpercek alatt tönkreteszi a vakuolumot, és ezzel megöli a parazitát anélkül, hogy károsítaná a gazdasejtet.

Bár a HDP-k vonzó terapeutikumnak tűnnek, mégsem lehet tömegesen felhasználni őket a malária kezelésére, mivel előállításuk nagyon költséges. Greenbaum és kollégái ezért azt vizsgálták meg, hogy a HDP-k szerkezetére hasonlító szintetikus molekulákkal is el lehet-e érni hasonló hatást a Plasmodium ellen. Mintegy 2000 kis molekulájú HDP utánzatot (smHDP, small molecule HDP) szűrtek, amelyeket a PolyMedix Inc. pennsylvaniai biotechnológiai vállalat állított elő, és végül azt állapították meg, hogy „a legjobban ható molekulák hatásmechanizmusa a Plasmodium ellen ugyanaz volt, mint a hPF4-é”.

Akárcsak a trombocitákban található természetes hPF4 esetében, a leghatásosabb smHDP-k célpontjait is csak a fertőzött vörösvérsejtek alkották, s ugyanúgy támadták meg és tették tönkre a parazitákat, mint a hPF4, de még hatásosabban és gyorsabban. „Az smHDP-k behatolnak a fertőzött vörösvérsejtekbe, és feloldják, tönkreteszik a parazita emésztő vakuolumát, még gyorsabban, mint a hPF4 fehérje” – mondta Greenbaum. „A trombocitákból származó fehérje kb. 25-ször kevésbé hatásos, de ami meglepő, az az, hogy a hatásmechanizmusuk teljesen egyforma – az smHDP-k másodpercek alatt szétroncsolják a parazita vakuolumát.”

A kutatócsoport két anyagot, a PMX1207-et és a PMX207-et választotta ki arra a célra, hogy kipróbálják őket egér malária modellen. Mindkét molekula jelentősen csökkentette a paraziták szaporodását és nagy mértékben javította a túlélési arányt – ez is azt igazolta, hogy az smHDP-k használhatók maláriaellenes szerként. Kutatásuk alapján megállapították, hogy a vérlemezkék veleszületett immunrendszere utánozható kismolekulájú, gyógyszer-szerű anyagokkal, amelyek hatásosabbak, kevésbé toxikusak és olcsóbbak lehetnek, mint a ma használt maláriaellenes szerek.

Túl az erősebb hatásukon, az smHDP-knek több más előnye is lehet a többi maláriaellenes kezeléshez képest. Tekintve, hogy a Plasmodium kivétel nélkül mindig adaptálódik egy bizonyos gyógyszerhez és rezisztenssé válik vele szemben, a kezelés hatásossága és a túlélési arány csökken. Mivel az smHDP-vel a szervezet természetes védekező mechanizmusát utánozzák, ennél nem kell tartani a rezisztenciától. A szintetikus HDP-k ellen igen nehezen tudnak rezisztenciát kialakítani a patogének, mert ezek nem a fehérjéket, hanem a membránokat támadják meg.

A kutatócsoport következő célja az, hogy szájon át szedhető gyógyszereket fejlesszen ki az smHDP-kből, mivel az intravénás kezelési forma az endémiás területeken, különösen vidéken, nem megfelelő.

Forrás: Newswise