Учёные используют внутренние часы паразита для борьбы с сонной болезнью
Паразит, вызывающий смертельную сонную болезнь, обладает собственными биологическими часами, которые делают его более уязвимым для лекарств во второй половине дня. Это открытие международного исследования может помочь улучшить лечение одного из самых смертоносных заболеваний Африки.
Это открытие, сделанное в Институте мозга Питера О'Доннелла-младшего, может быть особенно полезно для пациентов, чей организм не переносит побочных эффектов токсичных препаратов, используемых для уничтожения паразита. Зная оптимальное время для введения этих потенциально смертельных лекарств, врачи надеются сократить продолжительность и дозировку лечения и спасти больше жизней.
«Это исследование открыло дверь. Если тот же терапевтический эффект можно получить с меньшей дозой, то, возможно, удастся снизить смертность, связанную с лечением», — сказала доктор Филипа Рижо-Феррейра, первый автор исследования из Института мозга О'Доннелла в Медицинском центре UT Southwestern.
Установление того, что паразиты имеют собственные внутренние часы, является ключевым шагом в поиске новых способов лечения различных паразитарных заболеваний, от сонной болезни до малярии. Сонная болезнь (африканский трипаносомоз) передаётся через укус мухи цеце и угрожает десяткам миллионов людей в странах Африки к югу от Сахары. Попадая в организм, паразит вызывает такие симптомы, как инверсия циклов сна, лихорадка, мышечная слабость и зуд. В конечном итоге он поражает центральную нервную систему и, в зависимости от типа, может убить хозяина в срок от нескольких месяцев до нескольких лет.
Усилия по контролю значительно сократили число случаев за последнее десятилетие. Однако ежегодно от сонной болезни по-прежнему умирает неизвестное число людей, а учёные продолжают искать вакцину и альтернативные методы лечения препаратам на основе мышьяка, которые иногда смертельны для пациентов.
Доктор Джозеф С. Такахаши, курировавший совместное исследование, опубликованное в Nature Microbiology вместе с доктором Луизой Фигейредо из Лиссабонского университета в Португалии, заявил, что это открытие, вероятно, применимо ко всем типам паразитов и, возможно, приведёт к улучшению лечения связанных с ними заболеваний.
«Было много наблюдений за наличием суточных паттернов у паразитов, но до сих пор мы не знали, является ли это результатом работы внутренних молекулярных часов. В будущем мы можем учитывать биологические ритмы при определении терапии для лечения сонной болезни и, возможно, других инфекций», — сказал доктор Такахаши.
Исследователи из UT Southwestern и Института молекулярной медицины Лиссабонского университета сделали это открытие, изолировав паразита Trypanosoma brucei в лаборатории и получив своего рода генетический отпечаток для оценки его суточных циклов независимо от хозяина. Они обнаружили, что у паразита есть суточные метаболические циклы, которые делают его более уязвимым для лечения во второй половине дня.
Теперь учёные надеются выяснить, что управляет внутренними часами паразита, чтобы они могли воздействовать на конкретные гены и нарушать его циркадные ритмы. Подобно тому, как люди с трудом справляются с нарушением цикла сна, учёные ожидают, что паразит ослабнет, если его цикл будет нарушен.
«Мы знаем, что у других организмов, если мы мутируем их часы, они хуже адаптируются к миру. Мы пытаемся вызвать джетлаг у этих паразитов, пытаемся сделать их менее приспособленными», — сказала доктор Рижо-Феррейра.