สารประกอบตระกูลใหม่แสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการรักษาหนอนปรสิต

ทีมนักวิจัยนานาชาติที่นำโดยมหาวิทยาลัยโตรอนโตได้ค้นพบกลุ่มของสารประกอบธรรมชาติที่มีศักยภาพในการสร้างวิธีการรักษาแบบใหม่และมีประสิทธิภาพมากขึ้นสำหรับหนอนปรสิต สารประกอบเหล่านี้ขัดขวางกระบวนการเผาผลาญเฉพาะที่หนอนใช้เพื่อดำรงชีวิตในลำไส้ของมนุษย์

หนอนพยาธิที่เกิดจากดินกำลังสร้างความหายนะให้กับประเทศกำลังพัฒนาในเขตร้อน การติดเชื้อปรสิตเหล่านี้ส่งผลให้เกิดอาการป่วยไข้ อ่อนแอ ภาวะทุพโภชนาการ และอาการอื่นๆ ที่ทำให้ร่างกายอ่อนแอลง และอาจทำให้เกิดความพิการแต่กำเนิด และทำให้การเจริญเติบโตของเด็กแย่ลงได้

หนอนพยาธิที่แพร่กระจายในดินแพร่ระบาดไปยังผู้คนมากกว่าหนึ่งพันล้านคนทั่วโลก ส่วนใหญ่อยู่ในชุมชนผู้มีรายได้น้อยในประเทศกำลังพัฒนาที่ขาดระบบการดูแลสุขภาพและสุขาภิบาลที่ครอบคลุม ปรสิตเริ่มไวต่อยาฆ่าพยาธิบางชนิดที่มีอยู่น้อยลง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องค้นหาสารประกอบใหม่อย่างเร่งด่วน

Taylor Davie ผู้เขียนคนแรกของการศึกษาและเป็นนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาที่ Donnelly Center for Cellular and Biomolecular Research ที่มหาวิทยาลัยโตรอนโต

การศึกษานี้เผยแพร่ในวันนี้ในวารสาร Nature Communications

หนอนปรสิตหลายชนิดใช้เวลาส่วนใหญ่ของวงจรชีวิตภายในร่างกายของมนุษย์ เพื่อปรับให้เข้ากับสภาวะของสภาพแวดล้อมในลำไส้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการขาดออกซิเจน ปรสิตจะสลับไปใช้การเผาผลาญประเภทหนึ่งซึ่งขึ้นอยู่กับโมเลกุลที่เรียกว่าโรโดควิโนน (RQ)

ปรสิตสามารถอยู่รอดได้ภายในโฮสต์ของมนุษย์เป็นเวลาหลายเดือนโดยใช้กระบวนการเมแทบอลิซึมที่ขึ้นกับ RQ

ทีมวิจัยตัดสินใจที่จะกำหนดเป้าหมายกระบวนการเมแทบอลิซึมแบบปรับตัวของหนอนปรสิต เนื่องจาก RQ มีอยู่ในระบบของปรสิตเท่านั้น บุคคลนั้นไม่ได้ผลิตหรือใช้ RQ ดังนั้น สารประกอบที่สามารถควบคุมการผลิตหรือการทำงานของโมเลกุลนี้จะเลือกฆ่าปรสิตโดยไม่ทำอันตรายต่อโฮสต์ของมนุษย์

นักวิจัยคัดกรองสารประกอบธรรมชาติที่แยกได้จากพืช เห็ดรา และแบคทีเรียโดยใช้สิ่งมีชีวิตต้นแบบ C. Elegans แม้ว่าจะไม่ใช่ปรสิต แต่หนอนตัวนี้ยังขึ้นอยู่กับ RQ สำหรับการเผาผลาญเมื่อไม่มีออกซิเจน

"นี่เป็นครั้งแรกที่เราสามารถค้นหายาที่มุ่งเป้าไปที่การเผาผลาญที่ผิดปกติของปรสิตเหล่านี้" แอนดรูว์ เฟรเซอร์ นักวิจัยหลักของการศึกษาและศาสตราจารย์ด้านอณูพันธุศาสตร์ที่ Donnelly Center และ Temerty School of Medicine กล่าว.

"หน้าจอนี้เกิดขึ้นได้จากความสำเร็จเมื่อเร็วๆ นี้ของกลุ่มของเราและคนอื่นๆ ในการใช้ C. Elegans เพื่อศึกษาเมแทบอลิซึมที่ขึ้นกับ RQ ตลอดจนความร่วมมือของเรากับ RIKEN หนึ่งในหน่วยงานวิจัยที่ใหญ่ที่สุดของญี่ปุ่น เราได้สแกนคอลเลกชันที่โดดเด่นของ สารประกอบธรรมชาติ 25,000 ชนิด ซึ่งนำไปสู่การค้นพบกลุ่มสารประกอบเบนซิมิดาโซลที่ฆ่าหนอนโดยขึ้นอยู่กับการเผาผลาญประเภทนี้"

นักวิจัยเสนอให้ใช้ระบบการปกครองหลายโดสโดยใช้กลุ่มสารประกอบที่เพิ่งค้นพบเพื่อรักษาหนอนปรสิต แม้ว่าการรักษาด้วยยาครั้งเดียวจะสะดวกกว่าสำหรับโปรแกรมการรักษาด้วยยาจำนวนมาก แต่โปรแกรมการรักษาที่ยาวนานกว่าจะมีประสิทธิภาพในการฆ่าปรสิตมากกว่า

“เราพอใจมากกับผลการวิจัยที่เราใช้ห้องสมุดของเรา” ฮิโรยูกิ โอซาดะ ศาสตราจารย์วิชาเภสัชศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยชิซูโอกะและผู้อำนวยการกลุ่มชีววิทยาเคมีของ RIKEN Center for Sustainable Resources กล่าว

"การศึกษานี้แสดงให้เห็นถึงพลังของวิธีการคัดกรอง ซึ่งช่วยให้นักวิจัยในกรณีนี้สามารถคัดกรองโมเลกุลจำนวนมากภายในกลุ่มผลิตภัณฑ์ธรรมชาติที่มีความเข้มข้น การคัดกรองมีประสิทธิภาพมาก ซึ่งเป็นกุญแจสำคัญในการตอบคำถามวิจัยเร่งด่วนของโลก ความสำคัญเช่นนี้"

ขั้นตอนต่อไปสำหรับทีมวิจัย ได้แก่ การปรับแต่งสารยับยั้งประเภทใหม่โดยการทดสอบภายในร่างกายเพิ่มเติมด้วยหนอนปรสิต ซึ่งจะดำเนินการโดยห้องปฏิบัติการ Kaiser ที่มหาวิทยาลัยบาเซิลในสวิตเซอร์แลนด์ และดำเนินการค้นหาสารประกอบที่ยับยั้ง RQ ต่อไป.

"การศึกษานี้เป็นเพียงจุดเริ่มต้น" เฟรเซอร์กล่าว "เราพบสารประกอบที่มีศักยภาพมากอื่นๆ อีกหลายชนิดที่ส่งผลต่อการเผาผลาญนี้ รวมถึงเป็นครั้งแรกที่สารประกอบที่ขัดขวางความสามารถของหนอนในการผลิต RQ เราหวังว่าหน้าจอของเราจะช่วยพัฒนายารักษาโรคที่สำคัญทั่วโลก" หน้า>

งานวิจัยนี้ได้รับการสนับสนุนจากสถาบันสุขภาพแคนาดาและองค์การชีววิทยาโมเลกุลแห่งยุโรป