새로운 연구는 말라리아를 '예방'할 수 있는 화학 물질의 후보 목록에 로봇 스크리닝을 사용했습니다.
WHO에 따르면 219년 전 세계적으로 435,000억 2017만 건의 말라리아가 발생했고 약 XNUMX명이 사망했습니다. 말라리아 Plasmodium falciparum 또는 Plasmodium vivax 기생충에 의해 발생하는 전염병입니다. 이 기생충은 감염된 모기가 인간의 혈액을 먹을 때 포자소체를 인간에게 전달할 때 수명 주기를 시작합니다. 이 포자소체 중 일부는 복제하면서 인간 간 내부에 감염을 일으킵니다. 그 후, 기생충이 적혈구로 폭발하여 감염을 시작합니다. 혈액이 감염되면 사람에게 오한, 발열 등과 같은 말라리아 증상이 나타납니다.
지금 사용 가능 마약 말라리아의 경우 일반적으로 감염이 발생한 '후' 질병의 증상을 진정시킵니다. 그들은 인간 혈액에서 기생충의 복제를 차단하지만 이미 감염이 발생했기 때문에 모기를 통해 새로운 사람에게 전염되는 것을 막을 수는 없습니다. 감염된 사람이 모기에 물렸을 때, 모기는 감염의 악순환을 계속하면서 다른 사람에게 감염을 옮기게 됩니다. 불행히도 말라리아 기생충은 상업적으로 이용 가능한 대부분의 말라리아 방지 약물. 증상을 치료할 뿐만 아니라 말라리아 감염이 혈류에 도달하여 다른 사람에게 전염되지 않도록 방지할 수 있는 새로운 항말라리아제가 시급합니다.
기생충의 수명 주기에서 새로운 단계를 목표로 하기
에 발표 된 새로운 연구에서 과학, 연구자들은 수명 주기의 초기 단계, 즉 기생충이 인간의 간을 처음 감염시키기 시작할 때 말라리아 기생충을 표적으로 삼았습니다. 이것은 기생충이 혈액에서 복제를 시작하여 사람에게 감염을 일으키는 단계 이전입니다. 연구원들은 로봇 공학의 현대 기술을 사용하여 수천 마리의 모기 내부에서 말라리아 기생충을 추출하는 데 20,000년이 걸렸습니다. 그들의 연구를 위해 그들은 쥐에게만 감염되는 상대 기생충인 Plasmodium berghei를 사용했습니다. 첫째, 모기가 기생충에 감염되었고, 그 다음 이 감염된 모기에서 포자소체(sporozoite)가 추출되었습니다. 그 중 일부는 건조되고 동결되어 아무 소용이 없었습니다. 그런 다음 이 포자소체를 약물 스크리닝 시설로 가져가 잠재적인 약물/억제제/화학 화합물의 효과를 테스트했습니다. 한 라운드에서 로봇 기술과 음파를 사용하여 약 XNUMX개의 화합물을 테스트할 수 있으며, 여기서 미량의 각 화합물이 추가됩니다. 즉, 모든 포자소체 세포당 하나의 화합물이 추가됩니다. 기생충을 죽이거나 복제를 차단하는 각 화합물의 능력을 평가했습니다. 간세포에 유독한 화합물은 목록에서 제거되었습니다. 다른 Plasmodium 종과 간 단계를 제외한 다른 수명 주기 단계에서도 동일한 화합물 세트에 대해 테스트를 수행했습니다.
확인된 화학 리드
총 500,000개 이상의 화합물이 인간의 간 단계에 있을 때 기생충을 막을 수 있는 능력에 대해 테스트되었습니다. 여러 차례의 테스트 끝에 631개의 화합물이 최종 후보 목록에 올라 증상이 시작되기 전에 말라리아 감염을 차단하여 혈액, 새로운 모기 및 새로운 사람으로의 전염을 잠재적으로 방지하는 것으로 나타났습니다. 이 58개 화합물 중 631개는 심지어 미토콘드리아에서 기생충의 에너지 생성 과정을 차단했습니다
이 연구는 차세대 '말라리아 예방' 신약 개발의 기초가 될 수 있다. 이 연구는 전 세계의 다른 연구 그룹이 이 정보를 자유롭게 사용하여 작업을 진행할 수 있도록 하는 오픈 소스 커뮤니티에서 수행되었습니다. 연구자들은 631개의 유망한 약물 후보를 테스트하여 효과를 분석하기를 원하며 이러한 화합물은 인간이 섭취할 때 안전성도 확인해야 합니다. 말라리아는 인프라, 의료 인력 또는 기타 자원의 추가 요구 없이 저렴하고 전 세계 어느 곳으로나 전달할 수 있는 새로운 약이 시급히 필요합니다.
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출처
Antonova-Koch Y et al. 2018. 차세대 화학보호 항말라리아제를 위한 화학 리드의 오픈 소스 발견. 과학. 362(6419). https://doi.org/10.1126/science.aat9446
