Механизм лекарственной устойчивости малярийного паразита связан с модификацией тРНК
Исследователи обнаружили, что способность малярийных плазмодиев развивать устойчивость к противомалярийным препаратам, в частности к артемизинину (ART), связана с клеточным процессом модификации транспортной РНК (тРНК). Этот механизм позволяет клеткам быстро реагировать на стресс, изменяя молекулы РНК.
Открытие углубляет понимание реакции паразитов на стресс, вызванный лекарствами, и открывает путь к созданию новых препаратов для борьбы с устойчивостью.
В 2022 году малярией заболели 249 миллионов человек, 608 000 случаев закончились летальным исходом. Комбинированные терапии на основе ART — это препараты первой линии для лечения неосложнённой малярии.
Plasmodium falciparum — самый смертоносный вид плазмодия — развивает частичную устойчивость к ART. Она широко распространена в Юго-Восточной Азии и уже обнаружена в Африке.
В статье в Nature Microbiology международная группа учёных документирует новое открытие: изменение в одной молекуле тРНК даёт паразиту способность преодолевать стресс, вызванный препаратом.
Исследование описывает, как модификация тРНК может изменить реакцию паразита на ART и помочь ему выжить, меняя профиль экспрессии белков. Частичная устойчивость к ART приводит к задержке эрадикации паразитов после лечения, снижая эффективность терапий.
«Мы обнаружили, что способность паразита выжить при летальной дозе артемизинина связана с подавлением определённой модификации тРНК. Это открывает путь к новым стратегиям борьбы с этой растущей глобальной угрозой», — заявила первый автор статьи Дженнифер Л. Смолл-Сондерс.
Учёные исследовали роль эпитранскриптомики (изучения модификаций РНК в клетке) в устойчивости к препаратам, используя передовые методы анализа, разработанные в SMART. Они изолировали и сравнили чувствительных и устойчивых к лекарствам паразитов.
Анализ выявил изменения в модификациях тРНК у устойчивых паразитов, которые были связаны с усиленной или ослабленной трансляцией определённых генов. Этот изменённый процесс трансляции стал основным механизмом наблюдаемого роста лекарственной устойчивости.
«Наше исследование, первое в своём роде, показывает, как модификация тРНК напрямую влияет на устойчивость паразита к ART, подчёркивая потенциальное влияние модификаций РНК», — отметил соавтор работы Питер Дедон.
Открытие показывает, как устойчивые паразиты используют эпитранскриптомные механизмы реакции на стресс для выживания. Это закладывает основу для создания новых инструментов изучения модификаций РНК и одновременно открывает новые пути для разработки лекарств.
Ферменты, модифицирующие РНК, особенно связанные с устойчивостью, в настоящее время мало изучены и являются привлекательными мишенями для создания новых, более эффективных препаратов. Подавляя способность паразита манипулировать этими модификациями, можно предотвратить возникновение резистентности.