Nelle prime fasi dell'infezione, il parassita della malaria (verde) si nasconde nelle cellule del fegato di una persona (blu) prima di invadere il loro sangue. In rosso è mostrata una proteina umana che il parassita coopta per aiutarlo a sopravvivere in un compartimento simile a una bolla dove crescerà e si moltiplicherà. Credito:René Raphemoto, dottorato di ricerca, Duke University
Alla ricerca di nuove armi contro la malaria, la maggior parte dello sviluppo di farmaci si è concentrata sui parassiti che causano la malattia. Ma i ricercatori della Duke University stanno provando una strada diversa. Invece di prendere di mira direttamente il parassita della malaria, l'idea è quella di scoprire farmaci mirati al macchinario delle cellule umane arruolato per fare il lavoro sporco della malaria.
In un nuovo studio, un team guidato dall'assistente professore di chimica Emily Derbyshire ha identificato più di 100 geni umani che i parassiti della malaria richiedono per stabilirsi nel fegato della loro vittima durante le prime fasi "silenziose" dell'infezione, prima che compaiano i sintomi.
Prima del loro lavoro erano conosciuti solo alcuni di questi geni. I risultati potrebbero alla fine portare a nuovi modi per fermare i parassiti della malaria prima che le persone si ammalino e aiutare a prevenire la diffusione della malattia, attraverso trattamenti che hanno meno probabilità di promuovere la resistenza rispetto ai farmaci antimalarici esistenti, dicono i ricercatori.
Lo studio appare online il 27 giugno sulla rivista Biologia chimica cellulare .
La malaria è causata da Plasmodio , un parassita unicellulare diffuso attraverso le punture di zanzare infette. Entro poche ore dall'ingresso nel corpo di una persona, il parassita si fa strada in una cellula del fegato, che utilizza come una sorta di vivaio vivente. Là, ruba frammenti della membrana cellulare dell'ospite per aiutare a costruire una sacca protettiva all'interno della cellula dove matura e si moltiplica silenziosamente prima di esplodere a migliaia nel flusso sanguigno.
È allora che il parassita inizia a invadere i globuli rossi e provoca le tipiche ondate di febbre e brividi della malaria. La fase del sangue è anche quando i parassiti possono essere raccolti da un'altra zanzara pungente e trasmessi alla persona successiva. Se potessimo fermare il parassita mentre è ancora in agguato nel fegato, prima che raggiunga il sangue, dicono i ricercatori, potremmo impedire alle persone di sviluppare sintomi o di contribuire alla sua diffusione.
Per questo studio, i ricercatori hanno usato frammenti di RNA silenziante per indurre le cellule epatiche umane a ridurre ciascuno di circa 7, 000 geni codificanti proteine. Quindi hanno infettato le cellule del fegato con un parassita della malaria del topo simile al Plasmodio specie che causa la malaria umana. I ricercatori hanno cercato di vedere se, impedendo alle cellule di produrre una determinata proteina, potrebbero ridurre il carico di parassiti all'interno del fegato senza uccidere le cellule epatiche stesse.
I ricercatori hanno identificato oltre 100 geni umani che la malaria coopta a proprio vantaggio mentre si sviluppa all'interno del fegato, inclusi diversi coinvolti nel trasporto di merci tra diversi compartimenti cellulari su cui il team sta ulteriormente indagando. I farmaci che sopprimono alcuni di questi bersagli potrebbero potenzialmente arrestare lo sviluppo del parassita prima che dilaghi nel sangue, dicono i ricercatori.
I farmaci per prevenire e curare la malaria esistono da secoli. Eppure in tutto il mondo la malattia uccide ancora circa 500 persone, 000 persone all'anno, in parte perché le popolazioni di parassiti hanno sviluppato modi per sfuggire agli attacchi.
"Molti dei farmaci disponibili non funzionano molto bene a causa della resistenza, "Derbyshire ha detto.
Alcuni dicono che l'unico modo per stare al passo è continuare a trovare nuovi farmaci. La fase iniziale del fegato è vista come un obiettivo promettente perché le persone ospitano meno parassiti a quel punto, che potrebbe rallentare l'ascesa della resistenza.
"Anche se decine di migliaia di parassiti escono dal fegato, questo è ancora un numero molto piccolo rispetto ai miliardi che si accumulano più tardi nella fase del sangue, " ha detto la co-autrice Maria Toro-Moreno, uno studente laureato in chimica alla Duke.
Questo punto di strozzatura potrebbe essere un bersaglio più facile, Ha spiegato Toro-Moreno. "È un collo di bottiglia della popolazione. Il parassita è vulnerabile in questa fase".
Numeri più bassi significano anche che i parassiti nel corpo di una persona infetta sono meno geneticamente diversi. Un farmaco somministrato in questa fase ha meno probabilità di promuovere la resistenza rispetto a uno somministrato dopo Plasmodio si è moltiplicato di più, durante il quale potrebbero insorgere mutazioni genetiche casuali che consentono ad alcuni ceppi di parassiti di sopravvivere al trattamento.
L'identificazione di potenziali bersagli è solo un primo passo nello sviluppo di farmaci, un processo che può richiedere oltre un decennio e richiedere milioni di dollari di investimenti prima di raggiungere la clinica. Ma comprendendo meglio l'intima relazione tra il parassita della malaria e il suo ospite, i ricercatori sperano di avvicinarsi.