I vermi parassiti trasmessi attraverso il suolo provocano il caos nei paesi in via di sviluppo dei tropici. L'infezione da parte di questi parassiti porta a malessere, debolezza, malnutrizione e altri sintomi debilitanti e può causare difetti di sviluppo nei bambini e comprometterne la crescita.

"I vermi parassiti trasmessi dal suolo infettano oltre un miliardo di persone in tutto il mondo, tipicamente nelle comunità a basso reddito dei paesi in via di sviluppo senza assistenza sanitaria completa e infrastrutture igienico-sanitarie", ha affermato Taylor Davie, primo autore dello studio e Ph.D. studente presso il Donnelly Center for Cellular and Biomolecular Research della U of T. "I parassiti stanno diventando meno sensibili ai pochi farmaci antielmintici disponibili, quindi c'è un urgente bisogno di trovare nuovi composti."

Lo studio è pubblicato sulla rivista Nature Communications .

Molte specie di vermi parassiti trascorrono gran parte del loro ciclo vitale all'interno di un ospite umano. Per adattarsi alle condizioni ambientali dell'intestino, in particolare alla mancanza di ossigeno, il parassita passa ad un tipo di metabolismo che dipende da una molecola chiamata rodochinone (RQ).

Il parassita può sopravvivere all'interno del suo ospite umano per molti mesi utilizzando il metabolismo dipendente da RQ.

Il gruppo di ricerca ha scelto di prendere di mira il processo metabolico adattivo del verme parassita perché RQ è presente solo nel sistema del parassita:gli esseri umani non producono né utilizzano RQ. Pertanto, i composti in grado di regolare la produzione o l'attività della molecola ucciderebbero selettivamente il parassita, senza alcun danno per l'ospite umano.

I ricercatori hanno condotto uno screening di composti naturali isolati da piante, funghi e batteri sull'organismo modello C. elegans. Sebbene non sia un parassita, questo verme dipende anche dalla RQ per il metabolismo quando l'ossigeno non è disponibile.

"Questa è la prima volta che siamo in grado di individuare farmaci che mirano specificamente al metabolismo insolito di questi parassiti", ha affermato Andrew Fraser, ricercatore principale dello studio e professore di genetica molecolare presso il Donnelly Center e la Facoltà di Medicina di Temerty. .

"Lo screening è stato possibile solo grazie ai recenti progressi compiuti dal nostro gruppo e da altri nell'utilizzo di C. elegans per studiare il metabolismo dipendente da RQ, e grazie alla nostra collaborazione con RIKEN, una delle più grandi agenzie di ricerca del Giappone. Abbiamo analizzato la loro collezione di livello mondiale di 25.000 composti naturali, che ci hanno portato alla scoperta di una famiglia di composti benzimidazolici che uccidono i vermi che fanno affidamento su questo tipo di metabolismo."

I ricercatori suggeriscono un regime multidose utilizzando la famiglia di composti appena scoperta per trattare i vermi parassiti. Mentre un trattamento a dose singola è più facile da facilitare nei programmi di somministrazione di farmaci di massa, un programma di trattamento più lungo eliminerebbe il parassita in modo più efficace.

"Siamo molto soddisfatti dei risultati dello studio, che si è avvalso della nostra biblioteca", ha affermato Hiroyuki Osada, professore di farmacia presso l'Università di Shizuoka e direttore del gruppo di ricerca sulla biologia chimica presso il Centro RIKEN per la scienza delle risorse sostenibili.

"Lo studio mostra la potenza dell'approccio di screening, consentendo ai ricercatori in questo caso di cercare attraverso un numero molto elevato di molecole all'interno di una raccolta mirata di prodotti naturali. Gli schermi sono molto efficienti, il che è fondamentale per affrontare questioni di ricerca urgenti di rilevanza globale come questo."

I prossimi passi per il gruppo di ricerca consistono nel perfezionare la nuova classe di inibitori attraverso ulteriori test in vivo con vermi parassiti, che saranno eseguiti dal laboratorio Keiser presso l'Università di Basilea in Svizzera, e nel continuare lo screening per i composti che inibiscono l'RQ. /P>

"Questo studio è solo l'inizio", ha detto Fraser. "Abbiamo trovato molti altri composti molto potenti che influenzano questo metabolismo, incluso, per la prima volta, un composto che blocca la capacità dei vermi di produrre RQ. Ci auguriamo che i nostri schermi forniscano farmaci per trattare i principali agenti patogeni in tutto il mondo."