下一代抗疟疾药物化学先导物的发现

科学CHEMISTRY下一代抗疟疾药物化学先导物的发现

一项新研究使用机器人筛选可“预防”疟疾的候选化合物

据世界卫生组织称,219 年全世界有 435,000 亿疟疾病例,约 2017 人死亡。 疟疾 是由寄生虫恶性疟原虫或间日疟原虫引起的传染病。 当受感染的蚊子以人类血液为食时将子孢子传播给人类时,这些寄生虫就开始了它们的生命周期。 其中一些子孢子在复制时会在人类肝脏内引起感染。 随后,寄生虫会爆发成红细胞以开始感染。 当血液被感染时,人会出现疟疾症状,如寒战、发烧等。

目前可用 毒品 对于疟疾,通常在感染发生后“缓解”疾病症状。 它们阻止寄生虫在人体血液中的复制,但是它们不能防止通过蚊子传播给新人,因为感染已经发生。 当被感染的人被蚊子咬伤时,蚊子会将感染传播给另一个人,从而继续感染的恶性循环。 不幸的是,疟疾寄生虫对大多数市售的 抗疟药. 迫切需要新的抗疟药,它不仅可以治疗症状,还可以防止疟疾感染进入血液,使其不会传染给其他人。

瞄准寄生虫生命周期的新阶段

在发表于 科学,研究人员在其生命周期的早期阶段就瞄准了疟原虫——即当寄生虫首次开始感染人类肝脏时。 这是在寄生虫开始在血液中复制并导致人体感染的阶段之前。 研究人员花了两年时间,使用现代机器人技术从数千只蚊子体内提取疟原虫。 在他们的研究中,他们使用了伯氏疟原虫,一种仅感染小鼠的相关寄生虫。 首先,蚊子被寄生虫感染,然后从这些受感染的蚊子中提取子孢子——其中一些被干燥、冷冻,因此没有任何用处。 然后将这些子孢子带到药物筛选设施,在那里测试潜在的药物/抑制剂/化合物的效果。 在一轮中,可以通过使用机器人技术和声波测试大约 20,000 种化合物,其中添加微量的每种化合物,即每个子孢子细胞添加一种化合物。 评估了每种化合物杀死寄生虫甚至阻止其复制的能力。 对肝细胞有毒的化合物从列表中删除。 对其他疟原虫物种以及除肝脏阶段之外的其他生命周期阶段也对同一组化合物进行了测试。

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。

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{您可以通过单击下面引用来源列表中给出的 DOI 链接来阅读原始研究论文}

来源(S)

Antonova-Koch Y 等人。 2018. 下一代化学保护性抗疟药化学先导物的开源发现。 科学. 362(6419)。 https://doi.org/10.1126/science.aat9446

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