Черная лихорадка становится устойчивой к лекарствам, добавив всего две пары оснований ДНК в свой геном

Ученые из Института Сенгера показали, как паразит, вызывающий забытую тропическую болезнь — черную лихорадку (висцеральный лейшманиоз), становится устойчивым к лекарствам. Исследование, опубликованное в eLife, выявило, что добавление всего двух пар оснований ДНК в ген LdAQP1 останавливает поглощение паразитом препаратов на основе сурьмы (антимoниалов).

Хотя антимoниалы больше не являются терапией первой линии, открытие демонстрирует, что полногеномное секвенирование паразитов Leishmania donovani можно использовать для отслеживания появления устойчивости к основным препаратам, предупреждая медиков о потенциальных очагах резистентности.

Черная лихорадка — вторая по смертности паразитарная болезнь после малярии, ежегодно поражающая около 300 000 человек и убивающая до 50 000. Паразит в основном встречается на Индийском субконтиненте, где происходит до 80% случаев. Для понимания эволюции паразита и распространения устойчивости необходим метод мониторинга его популяционной структуры, однако стандартные техники были малоэффективны из-за высокой генетической схожести штаммов L. donovani.

Исследователи проанализировали полные геномы более 200 образцов паразитов, собранных в Индии, Непале и Бангладеш за почти десятилетие. Это позволило получить новые данные об эволюционной истории паразита и механизмах лекарственной устойчивости.

Было обнаружено, что вставка всего двух пар оснований ДНК в геном размером примерно 35 000 000 пар оснований помогает паразиту преодолеть действие антимoниалов. Эта вставка в ген LdAQP1, кодирующий белок акваглицеропорин, приводит к синтезу нефункциональной версии белка. Дефектный белок больше не может транспортировать малые молекулы, включая препараты сурьмы, через клеточную мембрану. Таким образом, эти штаммы L. donovani становятся устойчивыми, потому что не могут поглотить лекарство.

Болезнь, известная как "кала-азар", передается через укусы москитов. Паразиты поражают внутренние органы (печень, селезенку, костный мозг), вызывая их воспаление и увеличение. Инфекция приводит к лихорадке, потере веса, усталости, анемии и смертельна без лечения.

Исследование подчеркивает важность сотрудничества между крупными секвенирующими центрами и учеными, борющимися с забытыми болезнями. Полученные знания позволят создать инструменты для мониторинга устойчивости на местах и направят разработку новых, более эффективных противопаразитарных препаратов.