عائلة جديدة من المركبات تظهر نتائج واعدة في علاج الديدان الطفيلية

اكتشف فريق دولي من الباحثين بقيادة جامعة تورنتو عائلة من المركبات الطبيعية التي لديها القدرة على إنشاء علاجات جديدة وأكثر فعالية للديدان الطفيلية. تمنع هذه المركبات عملية التمثيل الغذائي الفريدة التي تستخدمها الديدان للبقاء على قيد الحياة في الأمعاء البشرية.

تتسبب الديدان الطفيلية التي تنتقل عن طريق التربة في إحداث الفوضى في البلدان النامية في المناطق الاستوائية. تؤدي الإصابة بهذه الطفيليات إلى الشعور بالضيق والضعف وسوء التغذية وغيرها من الأعراض المنهكة ويمكن أن تسبب تشوهات خلقية وتضعف نمو الأطفال.

تصيب الديدان الطفيلية التي تنتقل عن طريق التربة أكثر من مليار شخص في جميع أنحاء العالم، وأغلبهم في المجتمعات ذات الدخل المنخفض في البلدان النامية التي تفتقر إلى الرعاية الصحية الشاملة وأنظمة الصرف الصحي. أصبحت الطفيليات أقل عرضة للأدوية القليلة المتاحة المضادة للديدان، لذلك أصبح البحث عن مركبات جديدة مطلوبًا بشكل عاجل.

تايلور ديفي، المؤلف الأول للدراسة وطالب دراسات عليا في مركز دونيلي للأبحاث الخلوية والجزيئية الحيوية بجامعة تورنتو

تم نشر الدراسة اليوم في مجلة Nature Communications.

تقضي العديد من أنواع الديدان الطفيلية معظم دورة حياتها داخل مضيف بشري. للتكيف مع ظروف البيئة المعوية، وخاصة نقص الأكسجين، يتحول الطفيل إلى نوع من التمثيل الغذائي الذي يعتمد على جزيء يسمى الرودوكينون (RQ).

يستطيع الطفيل البقاء على قيد الحياة داخل مضيفه البشري لعدة أشهر باستخدام التمثيل الغذائي المعتمد على RQ.

قرر فريق البحث استهداف عملية التمثيل الغذائي التكيفي للدودة الطفيلية لأن RQ موجود فقط في نظام الطفيلي؛ الشخص لا ينتج أو يستخدم RQ. لذلك، فإن المركبات التي يمكنها تنظيم إنتاج أو نشاط هذا الجزيء تقتل الطفيلي بشكل انتقائي دون الإضرار بالمضيف البشري.

قام الباحثون بفحص المركبات الطبيعية المعزولة من النباتات والفطريات والبكتيريا باستخدام الكائن الحي النموذجي C. Elegans. على الرغم من أنها ليست طفيلية، إلا أن هذه الدودة تعتمد أيضًا على RQ لعملية التمثيل الغذائي عندما لا يتوفر الأكسجين.

وقال أندرو فريزر، الباحث الرئيسي في الدراسة وأستاذ علم الوراثة الجزيئية في مركز دونيلي وكلية تيميرتي للطب: "هذه هي المرة الأولى التي نتمكن فيها من البحث عن أدوية تستهدف على وجه التحديد عملية التمثيل الغذائي غير العادية لهذه الطفيليات"..

"أصبحت هذه الشاشة ممكنة بفضل النجاحات الأخيرة التي حققتها مجموعتنا وآخرون في استخدام C. Elegans لدراسة التمثيل الغذائي المعتمد على RQ، بالإضافة إلى تعاوننا مع RIKEN، إحدى أكبر وكالات الأبحاث في اليابان. قمنا بمسح مجموعتهم المتميزة من 25000 مركب طبيعي، مما أدى إلى اكتشاف عائلة مركبات البنزيميدازول التي تقتل الديدان اعتماداً على هذا النوع من التمثيل الغذائي."

يقترح الباحثون استخدام نظام متعدد الجرعات باستخدام عائلة من المركبات المكتشفة حديثًا لعلاج الديدان الطفيلية. على الرغم من أن العلاج بجرعة واحدة أكثر ملاءمة لبرامج العلاج بالأدوية الجماعية، إلا أن برنامج العلاج الأطول سيكون أكثر فعالية في قتل الطفيليات.

"نحن سعداء للغاية بنتائج البحث الذي استخدمنا مكتبتنا من أجله"، قال هيرويوكي أوسادا، أستاذ الصيدلة في جامعة شيزوكا ومدير مجموعة البيولوجيا الكيميائية في مركز RIKEN للموارد المستدامة.

"توضح الدراسة قوة نهج الفحص، مما يسمح للباحثين في هذه الحالة بفحص عدد كبير جدًا من الجزيئات ضمن مجموعة مركزة من المنتجات الطبيعية. تتميز الشاشات بالكفاءة العالية، وهو أمر أساسي لمعالجة الأسئلة البحثية الملحة ذات الأهمية العالمية أهمية كهذه."

تتضمن الخطوات التالية لفريق البحث تحسين الفئة الجديدة من المثبطات من خلال اختبارات إضافية في الجسم الحي مع الديدان الطفيلية، والتي سيجريها مختبر كايزر في جامعة بازل في سويسرا، ومواصلة البحث عن المركبات التي تمنع RQ.

"هذه الدراسة هي مجرد البداية"، قال فريزر. "لقد وجدنا العديد من المركبات القوية الأخرى التي تؤثر على عملية التمثيل الغذائي، بما في ذلك لأول مرة مركب يمنع قدرة الديدان على إنتاج RQ. ونأمل أن تساعد شاشتنا في تطوير أدوية لعلاج مسببات الأمراض الرئيسية في جميع أنحاء العالم." ص>

تم دعم هذا البحث من قبل معاهد الصحة الكندية والمنظمة الأوروبية للبيولوجيا الجزيئية.