ИСТОРИЯ МЕДИЦИНЫ

Биологи выяснили, как мутации защищают возбудителя малярии от лекарств

Биологи выяснили, что приобретать стойкость к действию артемизина – популярного лекарства от малярии – возбудителю этой болезни помогают мутации, которые снижают активность белка KELCH13 в клетках паразита. Результаты исследования опубликовал научный журнал Redox Biology.

"Из-за этих мутаций белок KELCH13 сворачивается неправильным образом. Это мешает ему нормально работать, но при этом защищает от действия артемизимина. В результате паразит начинает медленнее поглощать гемоглобин и проводит больше времени на ранних фазах развития, что также защищает его от действия лекарства", – рассказал один из авторов исследования, профессор Технического университета Кайзерслаутерна Марцел Депонте.

Малярия – это одна из самых распространенных инфекционных болезней человека. Ее возбудителями служат одноклеточные паразиты из рода Plasmodium. По оценкам Всемирной организации здравоохранения, число носителей всех типов малярии в мире составляет около 220 млн. Каждый год от этой болезни умирают около 400 тыс. человек. Значительная часть заболевших проживает на территории Африки и развивающихся стран Южной Азии.

Человечество пытается бороться с малярией двумя путями: используя лекарства, уничтожающие малярийный плазмодий внутри тела больных, а также при помощи малярийных надкроватных сеток, пропитанных веществами, которые убивают ее разносчиков. И те, и другие быстро теряют эффективность из-за растущей стойкости паразита и его разносчиков к действию лекарств и отравляющих веществ.

Депонте и его коллеги выяснили механизм действия одних из самых опасных мутаций в геноме малярийного плазмодия. Ее носителей впервые обнаружили несколько лет назад на границе между Камбоджей и Таиландом. У этой разновидности плазмодия есть несколько изменений в структуре белка KELCH13, которые делают ее почти неуязвимой для действия артемизимина.

Как отмечают ученые, точный характер действия этих мутаций оставался неизвестным для биологов, из-за чего те не могли сказать, в какую сторону эволюционирует плазмодий, и как человечество сможет приспособиться к этим переменам в характере взаимодействий паразита и лекарств. Авторы нового исследования получили ответ на этот вопрос в ходе опытов, в ходе которых они оценили действие каждой новой мутации на жизнедеятельность плазмодия.

Эти эксперименты показали, что больше всего на вероятность выживания плазмодия влияли две мутации, C469 и C473. В результате их появления в геноме паразита серьезным образом менялоась трехмерная структура белка KELCH13 после окончательной сборки его молекулы. В результате активность этого фермента снижалась, что уменьшало число токсичных соединений, вырабатываемых в результате его взаимодействий с артемизимином.

Также эти мутации замедляют рост плазмодия, что дополнительно защищает паразита от действия артемизимина, чьи молекулы могут уничтожать его лишь на определенных фазах жизненного цикла. Дальнейшее изучение этих изменений в структуре генома плазмодия, как надеются Депонте и его коллеги, позволят биохимикам создать новые версии лекарств, которые будут неуязвимы для действия мутаций C469 и C473.

По материалам сайта ТАСС