一组科学家发现了一种新的方法,可以针对导致致命腹泻的病原体。
由麻省理工学院(MIT)和哈佛大学(Harvard)的布罗德研究所(Broad Institute of MIT)等机构的研究人员领导的这项新研究显示,用于治疗疟疾的化合物还可以杀死肠内寄生虫隐孢子虫(Cryptosporidium)。隐孢子虫是导致儿童腹泻和死亡的主要原因,且无法治愈。
作者在《科学转化医学》杂志上报告说,这种化合物叫做双环氮嗪,专门针对隐孢子虫体内负责蛋白质生成的一种酶。
该手稿的主要作者、伊利诺伊大学香槟分校(University of Illinois Urbana-Champaign)的病理生物学教授Sumiti Vinayak说,“这一需求非常迫切,因为年幼的儿童正死于这种腹泻性病原体,而目前没有有效的药物治疗这种感染,也没有疫苗预防这种疾病。”免疫缺陷的病人和农业动物,特别是幼牛犊,也非常容易感染隐孢子虫。这是我们第一次验证一种化合物对这种寄生虫的特定靶点起作用。”
在之前的工作中,Broad的科学家们通过扫描Broad的多样性导向合成(DOS)库来寻找潜在的新的抗疟疾药物。DOS库是一组用来模仿在自然界中发现但在制药工业库中没有的小分子的化合物。他们发现了一些以独特的方式杀死疟原虫的药物,通过抑制疟原虫中帮助其制造蛋白质的一种酶。研究人员随后与佛蒙特大学的Chris Huston合作,后者建立了一个实验来测试抗菌化合物是否也能杀死隐孢子虫。
寄生虫杀手
抗疟疾的双环氮嗪最有希望,而且被证明在细胞培养中非常有效地杀死隐孢子虫,因此研究人员接下来在感染隐孢子虫的免疫缺陷小鼠中测试了它们。他们发现,连续四天每天口服一剂,老鼠就可以摆脱感染。
“这项研究提供了一种靶向隐孢子虫的新方法。值得注意的是,因为我们是再利用化合物抗疟疾项目的开发,它允许我们从这个项目应用的见解,隐孢子虫病的治疗,”文章的第二作者埃蒙卡莫说,他领导了这项研究,在广泛的、休斯顿和鲍里斯Striepen宾夕法尼亚大学的。Comer现在在生物技术行业工作。
然后,研究人员进行了全面的生化和遗传研究,以确定化合物是如何攻击寄生虫的。他们发现双环氮嗪类化合物针对的是一种制造转移RNA的酶,这种RNA是细胞制造蛋白质时携带氨基酸的分子。Vinayak说,隐孢子虫酶与引起疟疾的寄生虫非常相似,但与人类体内的类似酶不同,这使它成为一种有效的药物靶点。
“这是抗隐孢子虫候选药物的作用机制首次被证实,”Vinayak说。“这是发现这些化合物的一个很好的跳板,我们可以把它们输入药物开发的管道。”未来的研究将进一步评估安全性和临床有效性,但一种新的、有效的化合物系列已知目标的发现,让我们在开发迫切需要的治疗方法这一重要努力上走上了一条有希望的道路。”
比尔和梅林达·盖茨基金会和美国国立卫生研究院支持这项工作。
改编自Liz Touchstone提供的材料,伊利诺伊大学香槟分校。