Забытые тропические болезни (ЗТБ) представляют собой группу из примерно 20 состояний, от которых страдают более миллиарда человек во всем мире. Это болезни бедности, которые поражают людей, живущих в самых бедных сообществах с точки зрения благосостояния, инфраструктуры и доступа к санитарии. Они отнимают здоровье; а для детей – их шансы остаться в школе и зарабатывать на жизнь.
Одним из наиболее опасных NTD является шистосомоз («улиточная лихорадка», Bilharzia). Это заболевание вызывается заражением паразитическими червями , известными как шистосомы, которые живут в крови своего хозяина, где они откладывают яйца, вызывающие повреждение тканей. Шистосомоз лечат с помощью препарата под названием празиквантел, открытого в 1980-х годах. Однако на протяжении более сорока лет не было понимания того, как действует этот препарат. Это стало препятствием для разработки новых методов лечения как шистосомоза, так и других заболеваний, вызываемых паразитическими плоскими червями.
В работе, недавно опубликованной в журнале Science Translational Medicine , независимые группы из Медицинского колледжа Висконсина (MCW) и Техасского института биомедицинских исследований наконец-то разгадали эту загадку. Обе группы исследователей сошлись на белке внутри этих червей, который активируется празиквантелом, чтобы помочь вывести червей из организма.
«Празиквантел — один из самых важных клинических препаратов, о котором люди не слышали», — говорит Джонатан Марчант, доктор философии, профессор MCW, старший автор одного из исследований. «Это потому, что это лекарство, используемое для лечения забытой тропической болезни, которая, к сожалению, привлекает меньше исследований и инвестиций, несмотря на то, что она обременяет людей во всем мире».
Группа Маршана продемонстрировала, что празиквантел с высокой специфичностью связывается с типом ионного канала, известного как канал переходного рецепторного потенциала (TRP). Активация этого TRP-канала червя празиквантелом вызывает быстрый паралич и повреждение паразита, вызывая элиминацию червей из организма.
В сотрудничестве с учеными из Merck KGaA, Дармштадт, Германия, компании, участвовавшей в открытии празиквантела, команда нанесла на карту сайт связывания празиквантела, и подробная модель молекулярных взаимодействий, необходимых для активации канала, была проверена в лаборатории Маршана.
«Подробное понимание того, как этот препарат воздействует на эту мишень на молекулярном уровне, открывает новые возможности для разработки лекарств, помогающих бороться с этим изнурительным заболеванием детей», — говорит Лукас Фридрих, соавтор этого исследования и научный сотрудник Merck KGaA, Дармштадт. Германия.
Это новое понимание празиквантела уже пролило свет на то, почему некоторые паразитические черви проявляют естественную нечувствительность к празиквантелу, в то время как другие обладают высокой чувствительностью к этому препарату.
«Небольшие изменения в этом связывающем кармане мешают празиквантелу работать», — говорит Санг-Кью Пак, штатный научный сотрудник MCW, первый автор этого исследования. «Мы демонстрируем, что такие вариации естественным образом возникают у одного из видов паразитических плоских червей, вызывающих заболевания крупного и домашнего скота, и это может происходить и при шистосомозе, что вызывает опасения, что празиквантел может перестать работать в клинике».
Этот вывод был подкреплен совместной работой группы Тима Андерсона из Техасского института биомедицинских исследований , опубликованной в том же номере журнала Science Translational Medicine . Группа Texas Biomed изучила популяцию червей, которые показали устойчивость к воздействию празиквантела, применив современные генетические анализы для выявления областей в геноме червей, которые лежат в основе этой нечувствительности к лекарственному лечению. Примечательно, что их анализ выявил тот же самый канал TRP, что обеспечило независимую проверку важности этой конкретной цели.
