Gli scienziati scoprono come i parassiti malarici sono diventati resistenti alle droghe

La malaria continua ad essere un devastante mostro patologico per gli esseri umani. Nella maggior parte dei paesi africani deriva il 75% dei casi di malaria Plasmodium falciparum, un parassita microscopico monocellulare che conferisce una delle forme più letali di questa infezione alle vittime che si ammalano, in parte perché si rivela resistente alla maggior parte dei farmaci anti-malaria che prescriviamo per combattere le infezioni. Caratterizzare perché esattamente questo parassita è così impermeabile alla medicina moderna farebbe molto per aiutare i funzionari della sanità pubblica a salvare le migliaia di persone che muoiono di malaria ogni anno.

In un nuovo studio pubblicato venerdì a Scienza e finanziato in parte dalla Fondazione Bill e Melinda Gates, gli scienziati identificano numerose mutazioni che consentono P. falciparum diventare resistente al trattamento, che potrebbe essere un vantaggio per i ricercatori farmaceutici che sviluppano nuovi bersagli biologici contro la malaria

"Questo articolo riguarda davvero come possiamo usare la genetica per progettare farmaci migliori", ha scritto la coautrice Elizabeth Winzeler, Ph.D., professore all'Università della California, San Diego e direttore della ricerca traslazionale presso l'UC Health Sciences Center per Immunologia, Infezioni e Infiammazione, racconta Inverso. "Ci piacerebbe davvero avere farmaci migliori per curare la malaria perché quelli attuali non sono così caldi. La resistenza è un problema e gli attuali farmaci non sono mai stati progettati razionalmente per fare ciò che vogliamo che facciano ".

La malaria si diffonde attraverso zanzare mordaci che danno al parassita un vettore per trovare nuovi ospiti, dove si moltiplicano rapidamente nel fegato e nelle cellule del sangue della persona fino a quando non mostrano sintomi come vomito, brividi e febbre.

Winzeler e il suo team stanno cercando nuovi trattamenti per impedire alle persone di contrattare e diffondere la malaria, che potrebbe idealmente eliminare la minaccia di infezione tutti insieme. La soluzione sarebbe di lunga durata, come una corsa che potresti dare a un animale domestico per tenere lontane le pulci. Dice che è fattibile, ma per arrivarci ci sono nuovi farmaci che funzionano contro tutto.

È qui che entra in gioco questo nuovo studio. Nel loro nuovo documento, Winzeler e il suo team spiegano che per capire come le terapie esistenti perdono la loro efficacia hanno bisogno di sapere quali geni sono mutati e resistenti ai farmaci. Per farlo, hanno clonato P. faciparum parassiti per ottenere un gruppo di 262, e li ha cresciuti in presenza dei composti di farmaci antimalarici fino a diventare un po 'resistenti. Dopo di ciò, sequenziarono il genoma dei parassiti e determinarono quali cambiamenti genetici avvenivano quando iniziò la resistenza. Hanno identificato 83 geni chiave associati alla resistenza ai farmaci e diversi nuovi bersagli validati chimicamente che i nuovi farmaci potrebbero concentrarsi sull'attacco del parassita della malaria.

Il secondo risultato è la chiave. Sapere dove bersagliare il parassita è incredibilmente importante, altrimenti, spiega Winzeler, "sei solo un po 'in giro nel buio."

"Non sai come il tuo composto stia uccidendo il parassita, tutto ciò che sai è che lo dai al parassita e il parassita muore", dice. "È sempre una gara tra il parassita e quello che stai usando per cercare di ucciderlo e non abbiamo un vaccino particolarmente buono a questo punto."

Secondo il World Malaria Report 2017, il controllo globale della malaria è in fase di stallo. Nel 2016 ci sono stati circa 216 milioni di casi di malaria, che è stato un aumento di 5 milioni di casi dal 2015. Questo è il primo aumento dei casi di malaria in un decennio e ha provocato la morte di 445.000 persone.

"La malaria rimane un grande killer", afferma Winzeler. "Abbiamo bisogno di nuovi strumenti, approcci e di continuare a investire pesantemente nel controllo della malaria, altrimenti molto probabilmente tornerà".

Astratto: Un team di ricercatori ha identificato numerose mutazioni che consentono al parassita della malaria Plasmodium falciparum di diventare resistente al trattamento. Conoscere l'identità dei geni che trasmettono la resistenza multiresistente è importante per la progettazione di nuovi farmaci e per capire come le terapie esistenti possono perdere la loro efficacia in contesti clinici. In tutto il mondo, centinaia di migliaia di persone muoiono di malaria ogni anno e la recente evoluzione dei ceppi resistenti ai farmaci del parassita nel Sud-Est asiatico sta intensificando la necessità di nuove opzioni terapeutiche. Per capire meglio come il parassita sviluppa la resistenza a diversi farmaci, Annie Cowell et al. eseguito un'analisi del genoma di 262 parassiti Plasmodium falciparum resistenti a 37 gruppi di composti. In 83 geni chiave associati alla resistenza ai farmaci, i ricercatori hanno identificato centinaia di cambiamenti che potrebbero mediare questo effetto, tra cui codifiche genetiche ripetute o mutazioni con conseguente alterazione delle proteine. Il team ha quindi utilizzato cloni di parassiti di P. falciparum ben studiati e li ha esposti ai composti nel tempo per indurre resistenza, monitorando i cambiamenti genetici verificatisi durante lo sviluppo della resistenza. Sorprendentemente, sono stati in grado di identificare un probabile bersaglio, o gene di resistenza, per ogni composto. In particolare, Cowell et al. mutazioni identificate che si sono ripetutamente verificate in seguito all'esposizione individuale a una varietà di farmaci, il che significa che queste particolari mutazioni sono probabilmente la resistenza mediatrice a numerosi trattamenti esistenti. Jane Carlton fornisce più contesto in una prospettiva correlata.