一项新研究使用机器人筛选可“预防”疟疾的候选化合物
根据世界卫生组织的数据，2017年全球共有219亿例疟疾病例，约435,000万人死亡。疟疾是由恶性疟原虫或间日疟原虫引起的传染病。这些寄生虫的生命周期始于受感染的蚊子叮咬人血时，蚊子会将子孢子传播给人类。部分子孢子在人体肝脏内复制并引起感染。随后，寄生虫会侵入红细胞，开始传播感染。血液感染后，患者会出现寒战、发烧等疟疾症状。
目前可用的疟疾药物通常只能缓解感染后的症状。它们能阻止疟原虫在人体血液中的复制，但由于感染已经发生，因此无法阻止疟疾通过蚊子传播给其他人。当感染者被蚊子叮咬后，蚊子会将疟原虫传播给其他人，从而形成恶性循环。不幸的是，疟原虫对大多数市售抗疟药物的耐药性正在增强。因此，迫切需要研发新型抗疟药物，不仅能够治疗症状，还能阻止疟原虫进入血液，从而防止疟疾传播。
瞄准寄生虫生命周期的新阶段
发表在《科学》杂志上的一项新研究中，研究人员将目标锁定在疟原虫生命周期的早期阶段——即疟原虫开始感染人类肝脏的阶段。这发生在疟原虫开始在血液中复制并导致人体感染之前。研究人员利用现代机器人技术，耗时两年从数千只蚊子体内提取疟原虫。他们的研究对象是伯氏疟原虫（Plasmodium berghei），一种仅感染小鼠的近缘疟原虫。首先，研究人员用疟原虫感染蚊子，然后从这些受感染的蚊子中提取子孢子——其中一些子孢子被干燥或冷冻，因此无法使用。随后，这些子孢子被送往药物筛选实验室，测试潜在药物/抑制剂/化合物的效果。通过机器人技术和声波，研究人员一次可以测试约20,000万种化合物，每次测试中，每种化合物的添加量都非常微量，即每个子孢子细胞添加一种化合物。我们评估了每种化合物杀死寄生虫或抑制其复制的能力。对肝细胞有毒性的化合物被排除在外。我们还对同一组化合物在其他疟原虫种类以及除肝期以外的其他生命周期阶段进行了测试。
确定的化学铅
总共测试了超过 500,000 种化合物在人体肝脏阶段阻止寄生虫的能力。 经过多轮测试，有 631 种化合物被列入候选名单，这些化合物被认为可以在症状出现之前阻止疟疾感染，因此有可能防止传播到血液、新蚊子和新人中。 在这 58 种化合物中，有 631 种甚至阻断了寄生虫在线粒体中的能量产生过程
这项研究可能是开发下一代新型“疟疾预防”药物的基础。 该研究是在开源社区进行的，允许全球其他研究小组自由使用这些信息来推进他们的工作。 研究人员希望测试 631 种有前途的候选药物以分析其有效性，并且还需要检查这些化合物是否适合人类食用。 疟疾迫切需要一种新型药物，该药物价格合理且无需额外的基础设施、卫生保健人员或其他资源需求即可运送到世界任何地方。
***
来源（S）
Antonova-Koch Y 等. 2018. 开源发现下一代化学保护性抗疟药的先导化合物.科学. 362(6419). https://doi.org/10.1126/science.aat9446
***
评论被关闭。