Πέμπτη 28 Φεβρουαρίου 2013. Οι επιστήμονες του Πανεπιστημίου του Cambridge σε συνεργασία με ερευνητές υπολογιστών στο Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ, στο Ηνωμένο Βασίλειο, δημιούργησαν μια νέα μέθοδο για την επιτάχυνση της ανάπτυξης νέων φαρμάκων στην καταπολέμηση των τροπικών ασθενειών, όπως ελονοσία, σχιστοσωμίαση και αφρικανική υπνηλία. Το εργαλείο εκμεταλλεύεται ζύμες που έχουν τροποποιηθεί γενετικά για να εκφράσουν το παράσιτο και τις ανθρώπινες πρωτεΐνες, προκειμένου να εντοπίσουν χημικές ενώσεις που στοχεύουν παράσιτα που προκαλούν ασθένειες, αλλά χωρίς να επηρεάζουν τους ανθρώπινους ξενιστές τους.
Οι παρασιτικές ασθένειες πλήττουν εκατομμύρια ανθρώπους ετησίως, συχνά στις πιο υποβαθμισμένες περιοχές του πλανήτη. Κάθε χρόνο, η ελονοσία, που προκαλείται από τα παράσιτα Plasmodium, μολύνει περίπου 200 εκατομμύρια ανθρώπους, σκοτώνοντας περίπου 655.000 ανθρώπους, κυρίως κάτω των 5 ετών. Επί του παρόντος, οι μέθοδοι ανίχνευσης φαρμάκων για τις ασθένειες αυτές χρησιμοποιούν ζωντανά, ολόκληρα παράσιτα, μια μέθοδο που, σύμφωνα με αυτούς τους ειδικούς, έχει αρκετούς περιορισμούς.
Πρώτον, μπορεί να είναι εξαιρετικά δύσκολο ή αδύνατο να αναπτυχθεί το παράσιτο, ή τουλάχιστον ένα από τα στάδια του κύκλου ζωής του, έξω από ένα ζώο υποδοχής, και δεύτερον, οι τρέχουσες μέθοδοι δεν δίνουν μια ιδέα για το πώς η ένωση αλληλεπιδρά με το παράσιτο ή την τοξικότητα του παράγοντα στους ανθρώπους.
Η έξυπνη μέθοδος ανίχνευσης που αναπτύχθηκε τώρα αναγνωρίζει τις χημικές ενώσεις που στοχεύουν τα ένζυμα των παρασίτων, αλλά όχι εκείνες των ανθρώπινων ξενιστών τους, που θα επιτρέψουν την ταχεία εξάλειψη των ενώσεων με πιθανές παρενέργειες, σύμφωνα με την «Ανοικτή Βιολογία».
Ο καθηγητής Steve Oliver, από το Κέντρο Βιολογίας του Cambridge Systems και το Τμήμα Βιοχημείας του Πανεπιστημίου του Cambridge, σημειώνει: "Η μέθοδος ανίχνευσής μας παρέχει μια γρήγορη και φθηνότερη προσέγγιση που συμπληρώνει τη χρήση ολόκληρων παρασίτων. λιγότερα πειράματα με μολυσμένα παράσιτα και ζώα. "
Η νέα μέθοδος γενετικής μηχανικής χρησιμοποιεί ζύμη αρτοποιίας για να εκφράσει σημαντικές πρωτεΐνες από παράσιτα ή τους ανθρώπους τους. Τα κύτταρα ζυμομυκήτων σημαίνονται με διαφορετικές φθορίζουσες πρωτεΐνες για τον έλεγχο της ανάπτυξης μεμονωμένων στελεχών ζυμομυκήτων ενώ αυξάνονται σε ανταγωνισμό μεταξύ τους. Αυτή η προσέγγιση παρέχει υψηλή ευαισθησία (δεδομένου ότι οι ευαίσθητες στις ναρκωτικές ουσίες ζύμες θα χάσουν έναντι των ανθεκτικών στελεχών σε ανταγωνισμό με τα θρεπτικά συστατικά), μειώνουν το κόστος και είναι ιδιαίτερα αναπαραγώγιμες, σύμφωνα με τους συγγραφείς της.
Στη συνέχεια, οι επιστήμονες μπορούν να αναγνωρίσουν τις χημικές ενώσεις που αναστέλλουν την ανάπτυξη στελεχών ζύμης που φέρουν αντιπαρασιτικούς στόχους φαρμάκων, αλλά δεν αναστέλλουν την αντίστοιχη ανθρώπινη πρωτεΐνη (αποκλείοντας έτσι τις ενώσεις που θα μπορούσαν να προκαλέσουν παρενέργειες για τους ανθρώπους που λαμβάνουν φάρμακα) Οι ενώσεις μπορούν επομένως να διερευνηθούν για περαιτέρω ανάπτυξη σε αντιπαρασιτικά φάρμακα.
Προκειμένου να αποδειχθεί η αποτελεσματικότητα του εργαλείου ανίχνευσης, οι επιστήμονες εξέτασαν με Trypanosoma brucei, το παράσιτο που προκαλεί την αφρικανική υπνηλία. Μέσω της χρήσης ζυμών μηχανικής για την ανίχνευση χημικών ουσιών που θα μπορούσαν να είναι αποτελεσματικές ενάντια σε αυτό το παράσιτο, εντοπίστηκαν πιθανές ενώσεις και δοκιμάστηκαν σε ζωντανά παράσιτα που αναπτύχθηκαν στο εργαστήριο. Από τις 36 ενώσεις που αναλύθηκαν, το 60% ήταν σε θέση να θανατώσουν ή να παρεμποδίσουν σοβαρά την ανάπτυξη παρασίτων (υπό τυποποιημένες εργαστηριακές συνθήκες).
"Αυτή η μελέτη είναι μόνο μια αρχή και καταδεικνύει ότι μπορούμε να σχεδιάσουμε ένα μοντέλο οργανισμού, ζύμη, για να μιμηθούμε έναν οργανισμό της νόσου και να εκμεταλλευτούμε αυτήν την τεχνολογία για να βελτιστοποιήσουμε την κατάσταση της νόσου", δήλωσε η Dr. Elizabeth Bilsland, επικεφαλής συγγραφέας του άρθρου του Πανεπιστημίου του Cambridge. υποψήφιων φαρμάκων, καθώς και τον εντοπισμό και την επικύρωση νέων φαρμακολογικών στόχων. "
"Στο μέλλον, ελπίζουμε να είμαστε σε θέση να σχεδιάσουμε ολοκληρωμένες οδούς παθογόνων μικροοργανισμών σε ζυμομύκητες και επίσης να δημιουργήσουμε στελέχη ζύμης που μιμούνται τις καταστάσεις ασθενειών των ανθρώπινων κυττάρων", καταλήγει ο ερευνητής στο Πανεπιστήμιο του Cambridge.
Πηγή:
Ετικέτες:
Νέα Θρέψη Ευεξία
Οι παρασιτικές ασθένειες πλήττουν εκατομμύρια ανθρώπους ετησίως, συχνά στις πιο υποβαθμισμένες περιοχές του πλανήτη. Κάθε χρόνο, η ελονοσία, που προκαλείται από τα παράσιτα Plasmodium, μολύνει περίπου 200 εκατομμύρια ανθρώπους, σκοτώνοντας περίπου 655.000 ανθρώπους, κυρίως κάτω των 5 ετών. Επί του παρόντος, οι μέθοδοι ανίχνευσης φαρμάκων για τις ασθένειες αυτές χρησιμοποιούν ζωντανά, ολόκληρα παράσιτα, μια μέθοδο που, σύμφωνα με αυτούς τους ειδικούς, έχει αρκετούς περιορισμούς.
Πρώτον, μπορεί να είναι εξαιρετικά δύσκολο ή αδύνατο να αναπτυχθεί το παράσιτο, ή τουλάχιστον ένα από τα στάδια του κύκλου ζωής του, έξω από ένα ζώο υποδοχής, και δεύτερον, οι τρέχουσες μέθοδοι δεν δίνουν μια ιδέα για το πώς η ένωση αλληλεπιδρά με το παράσιτο ή την τοξικότητα του παράγοντα στους ανθρώπους.
Η έξυπνη μέθοδος ανίχνευσης που αναπτύχθηκε τώρα αναγνωρίζει τις χημικές ενώσεις που στοχεύουν τα ένζυμα των παρασίτων, αλλά όχι εκείνες των ανθρώπινων ξενιστών τους, που θα επιτρέψουν την ταχεία εξάλειψη των ενώσεων με πιθανές παρενέργειες, σύμφωνα με την «Ανοικτή Βιολογία».
Ο καθηγητής Steve Oliver, από το Κέντρο Βιολογίας του Cambridge Systems και το Τμήμα Βιοχημείας του Πανεπιστημίου του Cambridge, σημειώνει: "Η μέθοδος ανίχνευσής μας παρέχει μια γρήγορη και φθηνότερη προσέγγιση που συμπληρώνει τη χρήση ολόκληρων παρασίτων. λιγότερα πειράματα με μολυσμένα παράσιτα και ζώα. "
Η νέα μέθοδος γενετικής μηχανικής χρησιμοποιεί ζύμη αρτοποιίας για να εκφράσει σημαντικές πρωτεΐνες από παράσιτα ή τους ανθρώπους τους. Τα κύτταρα ζυμομυκήτων σημαίνονται με διαφορετικές φθορίζουσες πρωτεΐνες για τον έλεγχο της ανάπτυξης μεμονωμένων στελεχών ζυμομυκήτων ενώ αυξάνονται σε ανταγωνισμό μεταξύ τους. Αυτή η προσέγγιση παρέχει υψηλή ευαισθησία (δεδομένου ότι οι ευαίσθητες στις ναρκωτικές ουσίες ζύμες θα χάσουν έναντι των ανθεκτικών στελεχών σε ανταγωνισμό με τα θρεπτικά συστατικά), μειώνουν το κόστος και είναι ιδιαίτερα αναπαραγώγιμες, σύμφωνα με τους συγγραφείς της.
Στη συνέχεια, οι επιστήμονες μπορούν να αναγνωρίσουν τις χημικές ενώσεις που αναστέλλουν την ανάπτυξη στελεχών ζύμης που φέρουν αντιπαρασιτικούς στόχους φαρμάκων, αλλά δεν αναστέλλουν την αντίστοιχη ανθρώπινη πρωτεΐνη (αποκλείοντας έτσι τις ενώσεις που θα μπορούσαν να προκαλέσουν παρενέργειες για τους ανθρώπους που λαμβάνουν φάρμακα) Οι ενώσεις μπορούν επομένως να διερευνηθούν για περαιτέρω ανάπτυξη σε αντιπαρασιτικά φάρμακα.
Προκειμένου να αποδειχθεί η αποτελεσματικότητα του εργαλείου ανίχνευσης, οι επιστήμονες εξέτασαν με Trypanosoma brucei, το παράσιτο που προκαλεί την αφρικανική υπνηλία. Μέσω της χρήσης ζυμών μηχανικής για την ανίχνευση χημικών ουσιών που θα μπορούσαν να είναι αποτελεσματικές ενάντια σε αυτό το παράσιτο, εντοπίστηκαν πιθανές ενώσεις και δοκιμάστηκαν σε ζωντανά παράσιτα που αναπτύχθηκαν στο εργαστήριο. Από τις 36 ενώσεις που αναλύθηκαν, το 60% ήταν σε θέση να θανατώσουν ή να παρεμποδίσουν σοβαρά την ανάπτυξη παρασίτων (υπό τυποποιημένες εργαστηριακές συνθήκες).
"Αυτή η μελέτη είναι μόνο μια αρχή και καταδεικνύει ότι μπορούμε να σχεδιάσουμε ένα μοντέλο οργανισμού, ζύμη, για να μιμηθούμε έναν οργανισμό της νόσου και να εκμεταλλευτούμε αυτήν την τεχνολογία για να βελτιστοποιήσουμε την κατάσταση της νόσου", δήλωσε η Dr. Elizabeth Bilsland, επικεφαλής συγγραφέας του άρθρου του Πανεπιστημίου του Cambridge. υποψήφιων φαρμάκων, καθώς και τον εντοπισμό και την επικύρωση νέων φαρμακολογικών στόχων. "
"Στο μέλλον, ελπίζουμε να είμαστε σε θέση να σχεδιάσουμε ολοκληρωμένες οδούς παθογόνων μικροοργανισμών σε ζυμομύκητες και επίσης να δημιουργήσουμε στελέχη ζύμης που μιμούνται τις καταστάσεις ασθενειών των ανθρώπινων κυττάρων", καταλήγει ο ερευνητής στο Πανεπιστήμιο του Cambridge.
Πηγή:
