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Descubrimiento de conductores químicos para el fármaco antipalúdico de próxima generación

CIENCIASQUÍMICADescubrimiento de conductores químicos para el fármaco antipalúdico de próxima generación

Un nuevo estudio ha utilizado la detección robótica para preseleccionar compuestos químicos que podrían 'prevenir' la malaria

Según la OMS, hubo 219 millones de casos de malaria en todo el mundo y aproximadamente 435,000 muertes en 2017. Malaria es una enfermedad infecciosa causada por los parásitos Plasmodium falciparum o Plasmodium vivax. Estos parásitos comienzan su ciclo de vida cuando un mosquito infectado transmite esporozoitos a un ser humano cuando se alimenta de sangre humana. Algunos de estos esporozoitos causan una infección dentro del hígado humano a medida que se replican. Posteriormente, el parásito irrumpe en los glóbulos rojos para iniciar la infección. Cuando la sangre se infecta, aparecen síntomas de malaria como escalofríos, fiebre, etc. en una persona.

Actualmente disponible las drogas ya que la malaria generalmente apacigua los síntomas de la enfermedad "después" de que se ha producido la infección. Bloquean la replicación de los parásitos en la sangre humana, sin embargo, no pueden prevenir la transmisión a nuevas personas a través de los mosquitos porque la infección ya se ha producido. Cuando una persona infectada es picada por un mosquito, el mosquito transmite la infección a otra persona continuando el círculo vicioso de la infección. Desafortunadamente, los parásitos de la malaria se están volviendo resistentes a la mayoría de los disponibles comercialmente. medicamentos contra la malaria. Existe una necesidad urgente de nuevos antipalúdicos que no solo puedan tratar los síntomas, sino también prevenir que la infección por malaria llegue al torrente sanguíneo para que no se pueda transferir a otras personas.

Apuntando a una nueva etapa en el ciclo de vida del parásito

En un nuevo estudio publicado en Ciencias, los investigadores se han centrado en el parásito de la malaria en la etapa más temprana de su ciclo de vida, es decir, cuando el parásito comienza a infectar el hígado humano. Esto es antes de la etapa en la que el parásito comienza a replicarse en la sangre y causa una infección a la persona. Los investigadores tardaron dos años en extraer los parásitos de la malaria del interior de miles de mosquitos utilizando tecnología moderna de robótica. Para su estudio, utilizaron Plasmodium berghei, un parásito relativo que solo infecta a los ratones. Primero, los mosquitos fueron infectados por el parásito, luego se extrajeron los esporozoitos de estos mosquitos infectados; algunos de ellos se secaron, congelaron, por lo que no sirvieron de nada. Luego, estos esporozoitos se llevaron a la instalación de detección de drogas donde se probaron los posibles medicamentos / inhibidores / compuestos químicos para determinar su efecto. En una ronda se pudieron probar alrededor de 20,000 compuestos usando una tecnología robótica y ondas de sonido en las que se añadieron cantidades mínimas de cada compuesto químico, es decir, se añadió un compuesto por cada célula de esporozoito. Se evaluó la capacidad de cada compuesto para matar al parásito o incluso bloquear su replicación. Los compuestos que eran tóxicos para las células hepáticas se eliminaron de la lista. Se realizaron pruebas para el mismo conjunto de compuestos en otras especies de Plasmodium y también en otras etapas del ciclo de vida además de la etapa hepática.

Cables químicos identificados

Se probaron un total de más de 500,000 compuestos químicos para determinar su capacidad para detener el parásito cuando se encuentra en la etapa del hígado humano. Después de muchas rondas de pruebas, se preseleccionaron 631 compuestos que se observó que bloqueaban la infección por malaria antes de que comenzaran los síntomas, lo que podría prevenir la transmisión a la sangre, nuevos mosquitos y nuevas personas. 58 de estos 631 compuestos incluso bloquearon el proceso de generación de energía del parásito en las mitocondrias.

Este estudio podría ser la base para el desarrollo de nuevos medicamentos para la "prevención del paludismo" de próxima generación. La investigación se ha llevado a cabo en la comunidad de código abierto, lo que permite a otros grupos de investigación de todo el mundo utilizar libremente esta información para promover su trabajo. Los investigadores quieren probar los 631 candidatos a fármacos prometedores para analizar su eficacia y estos compuestos también deberán comprobar su seguridad para el consumo humano. La malaria necesita urgentemente un medicamento novedoso que sea asequible y que pueda distribuirse en cualquier parte del mundo sin demandas adicionales de infraestructura, personal sanitario u otros recursos.

***

{Puede leer el trabajo de investigación original haciendo clic en el enlace DOI que figura a continuación en la lista de fuentes citadas}

Fuentes)

Antonova-Koch Y et al. 2018. Descubrimiento de código abierto de pistas químicas para antipalúdicos quimioprotectores de próxima generación. Ciencias. 362 (6419). https://doi.org/10.1126/science.aat9446

Equipo SCIEU
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