משפחה חדשה של תרכובות מראה הבטחה בטיפול בתולעים טפיליות

צוות בינלאומי של חוקרים בראשות אוניברסיטת טורונטו גילה משפחה של תרכובות טבעיות עם פוטנציאל ליצור טיפולים חדשים ויעילים יותר לתולעים טפיליות. תרכובות אלו חוסמות תהליך מטבולי ייחודי שתולעים משתמשות בו כדי לשרוד במעי האנושי.

תולעים טפיליות הנישאות באדמה זורעות הרס במדינות מתפתחות באזורים הטרופיים. הידבקות בטפילים אלו גורמת לחולשה, חולשה, תת תזונה ותסמינים מתישים אחרים ועלולה לגרום למומים מולדים ולפגוע בגדילה אצל ילדים.

תולעים טפיליות הנישאות באדמה מדביקות יותר ממיליארד אנשים ברחבי העולם, בעיקר בקהילות בעלות הכנסה נמוכה במדינות מתפתחות, חסרות מערכות בריאות ותברואה מקיפות. טפילים הופכים פחות רגישים לתרופות המעטות הזמינות לאנטילמינציה, ולכן חיפוש אחר תרכובות חדשות נדרש בדחיפות.

טיילור דייווי, המחבר הראשון של המחקר וסטודנט לתואר שני במרכז דונלי למחקר סלולרי וביו-מולקולרי באוניברסיטת טורונטו

המחקר פורסם היום בכתב העת Nature Communications.

זנים רבים של תולעים טפיליות מבלים את רוב מחזור חייהם בתוך מארח אנושי. כדי להסתגל לתנאי סביבת המעיים, במיוחד למחסור בחמצן, עובר הטפיל לסוג של חילוף חומרים התלוי במולקולה הנקראת rhodoquinone (RQ).

הטפיל יכול לשרוד בתוך המארח האנושי שלו במשך חודשים רבים באמצעות מטבוליזם תלוי RQ.

צוות המחקר החליט לכוון לתהליך המטבולי האדפטיבי של התולעת הטפילית מכיוון ש-RQ קיים רק במערכת של הטפיל; האדם אינו מייצר או משתמש ב-RQ. לכן, תרכובות שיכולות לווסת את הייצור או הפעילות של מולקולה זו הורגות באופן סלקטיבי את הטפיל מבלי לפגוע במארח האנושי.

חוקרים בדקו תרכובות טבעיות שבודדו מצמחים, פטריות וחיידקים באמצעות דגם האורגניזם C. Elegans. למרות שאינה טפילה, תולעת זו תלויה גם ב-RQ למטבוליזם כאשר חמצן אינו זמין.

"זו הפעם הראשונה שהצלחנו לחפש תרופות המכוונות ספציפית לחילוף החומרים החריג של הטפילים הללו", אמר אנדרו פרייזר, החוקר הראשי של המחקר ופרופסור לגנטיקה מולקולרית במרכז דונלי ובבית הספר לרפואה של טמרטי..

"מסך זה התאפשר הודות להצלחות האחרונות של הקבוצה שלנו ואחרים בשימוש ב-C. Elegans לחקר חילוף חומרים תלוי-RQ, כמו גם שיתוף הפעולה שלנו עם RIKEN, אחת מסוכנויות המחקר הגדולות ביפן. סרקנו את האוסף המצטיין שלהם של 25,000 תרכובות טבעיות, שהובילו לגילוי משפחה של תרכובות בנזימידאזול שהורגות תולעים בהתאם לסוג זה של חילוף חומרים."

חוקרים מציעים להשתמש במשטר מרובה מינונים תוך שימוש במשפחה שהתגלתה לאחרונה של תרכובות לטיפול בתולעים טפיליות. למרות שטיפול במינון בודד נוח יותר לתוכניות טיפול בתרופות המוניות, תוכנית טיפול ארוכה יותר תהיה יעילה יותר בהרג טפילים.

"אנחנו מאוד מרוצים מתוצאות המחקר שעבורו השתמשנו בספרייה שלנו", אמר Hiroyuki Osada, פרופסור לרוקחות באוניברסיטת Shizuoka ומנהל קבוצת הביולוגיה הכימית במרכז RIKEN למשאבים ברי קיימא.

"המחקר מדגים את כוחה של גישת ההקרנה, המאפשרת לחוקרים במקרה זה לסנן מספר רב מאוד של מולקולות בתוך אוסף מרוכז של מוצרים טבעיים. מסכים יעילים מאוד, וזה המפתח לטיפול בשאלות מחקר דחופות של גלובליות חשיבות כזו."

השלבים הבאים של צוות המחקר כוללים חידוד המחלקה החדשה של מעכבים באמצעות בדיקות in vivo נוספות עם תולעים טפיליות, שייערכו על ידי מעבדת קייזר באוניברסיטת באזל בשוויץ, והמשך החיפוש אחר תרכובות המעכבות RQ.

"המחקר הזה הוא רק ההתחלה," אמר פרייזר. "מצאנו עוד כמה תרכובות חזקות מאוד שמשפיעות על חילוף החומרים הזה, כולל לראשונה תרכובת שחוסמת את יכולת התולעים לייצר RQ. אנו מקווים שהמסכים שלנו יסייעו בפיתוח תרופות לטיפול בפתוגנים מרכזיים ברחבי העולם." p>

מחקר זה נתמך על ידי המכון לבריאות קנדה והארגון האירופי לביולוגיה מולקולרית.