La mayoría de los medicamentos contra la malaria están diseñados para reducir los síntomas después de la infección. Funcionan al bloquear la replicación de los parásitos que causan enfermedades en la sangre humana, pero no previenen la infección o la transmisión a través de los mosquitos. Lo que es peor, el parásito de la malaria está desarrollando resistencia adrogas existentes.
"En muchos sentidos, la búsqueda de nuevos medicamentos contra la malaria ha sido una búsqueda de algo parecido a la aspirina; te hace sentir mejor, pero no necesariamente persigue la raíz del problema", dijo Elizabeth Winzeler, PhD, profesorade farmacología y descubrimiento de fármacos en la Facultad de medicina de la Universidad de California en San Diego.
En un estudio publicado el 7 de diciembre en ciencia Winzeler y su equipo adoptaron un enfoque diferente: atacar al parásito de la malaria en una etapa anterior de su ciclo de vida, cuando inicialmente infecta el hígado humano, en lugar de esperar hasta que el parásito se esté replicando en la sangre y enfermando a una persona.
El equipo pasó dos años extrayendo parásitos de la malaria de cientos de miles de mosquitos y utilizando tecnología robótica para probar sistemáticamente más de 500,000 compuestos químicos para determinar su capacidad de detener el parásito de la malaria en la etapa del hígado. Después de más pruebas, redujeron la listaa 631 compuestos prometedores que podrían formar la base de nuevos medicamentos para la prevención de la malaria.
Para ayudar a acelerar este esfuerzo, los investigadores hicieron los hallazgos de código abierto, lo que significa que los datos se comparten libremente con la comunidad científica.
"Esperamos que, dado que no estamos patentando estos compuestos, muchos otros investigadores de todo el mundo tomarán esta información y la usarán en sus propios laboratorios y países para impulsar el desarrollo de medicamentos antipalúdicos", dijo Winzeler.
La mayoría de los casos de malaria son causados por los parásitos transmitidos por mosquitos Plasmodium falciparum o Plasmodium vivax . El ciclo de vida de los parásitos comienza cuando un mosquito infectado transmite esporozoitos a una persona mientras toma una comida de sangre. Algunos de estos esporozoitos pueden establecer una infección en el hígado. Después de replicarse allí, los parásitos estallan e infectan los glóbulos rojos.Es entonces cuando la persona comienza a experimentar síntomas de malaria, como fiebre, escalofríos y dolores de cabeza. También es cuando un nuevo mosquito puede absorber el parásito y transmitirlo a otra persona.
Por razones de seguridad, Winzeler y su equipo usaron un parásito relacionado llamado Plasmodium berghei en el estudio, que solo puede infectar ratones. Sus colaboradores en Nueva York infectaron mosquitos con estos parásitos y todos los martes, el equipo de Winzeler recibiría una gran caja naranja de mosquitos por FedEx. Los martes por la tarde, extraerían los esporozoitos, los transferiríanpóngalos en placas que contengan 1,536 minúsculos agujeros o pozos, y luego llévelos a las instalaciones de detección de drogas en la Escuela de Farmacia y Ciencias Farmacéuticas Skaggs en UC San Diego o al otro lado de la calle al Instituto de Genómica de la Fundación de Investigación Novartis.
"En una buena semana, podríamos probar 20,000 compuestos", dijo Winzeler, "pero, por supuesto, muchos de los mosquitos que recibimos se secarían, congelarían o cubrirían con hongos".
Estos esporozoitos fueron diseñados para producir luciferasa, la misma enzima que las luciérnagas usan para producir su brillo revelador. Luego, en las instalaciones de detección de drogas, los investigadores utilizaron tecnología robótica y ondas de sonido para agregar pequeñas cantidades de cada compuesto químico, un compuesto por esporozoito-contener bien.
Los investigadores buscaron los compuestos que apagan el brillo, lo que significa que mataron a los parásitos o bloquearon su capacidad de replicarse. Tomaron esos compuestos, confirmaron su potencia y eliminaron los tóxicos para las células hepáticas. También analizaronlos compuestos por su capacidad de inhibir o matar a otros Plasmodium especies y parásitos en otras etapas del ciclo de vida.
Eso los dejó con 631 compuestos químicos prometedores: puntos de partida químicos para el desarrollo de nuevos medicamentos para bloquear una infección de malaria antes de que comiencen los síntomas y prevenir su transmisión a la sangre, los mosquitos y otras personas. Winzeler dijo que estaba sorprendida de encontrarque muchos compuestos 58 bloquean la cadena de transporte de electrones del parásito, un proceso generador de energía en sus mitocondrias.
El equipo luego examinará más de cerca a los 631 candidatos a fármacos prometedores para determinar cuántos funcionan contra la etapa hepática del Plasmodium especies que afectan a los humanos. Winzeler y miembros del Acelerador de Medicamentos contra la Malaria de la Fundación Bill y Melinda Gates MalDA, un consorcio internacional enfocado en acelerar el desarrollo de medicamentos, están colaborando para desentrañar el mecanismo por el cual muchos de los compuestos trabajan contra el parásito de la malaria.
El equipo y otros también continuarán el trabajo necesario para desarrollar los compuestos en medicamentos que sean seguros para el consumo humano y efectivos para evitar que los parásitos en etapa hepática se repliquen y exploten en el torrente sanguíneo. El nuevo medicamento ideal también sería asequible ypráctico para la administración en partes del mundo sin refrigeración o una gran cantidad de proveedores de atención médica.
"Es difícil para muchas personas dormir constantemente bajo mosquiteros o tomar una píldora diaria", dijo Winzeler. "Hemos desarrollado muchas otras opciones para cosas como el control de la natalidad. ¿Por qué no la malaria? La comunidad de investigación de la malaria siempre ha sido particularmentecolaborativo y dispuesto a compartir datos y recursos, y eso me hace optimista de que pronto llegaremos allí también "
Según un nuevo informe de la Organización Mundial de la Salud OMS, los casos de malaria están en aumento, particularmente en 13 países, incluidos Madagascar, Nigeria y la República Democrática del Congo. Hubo 219 millones de casos de malaria en 2017,en comparación con 217 millones el año anterior. En 2017, aproximadamente 435,000 personas murieron de malaria.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - San Diego . Original escrito por Heather Buschman. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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