新工具在打击的热带疾病

独特的筛查方法使用酵母基因工程表达的寄生虫与人类蛋白质识别目标致病寄生虫的化合物,但不会影响他们的人类宿主。

寄生虫病影响数以百万计的人每年,常常在世界最贫困的地区。每年疟疾感染超过2亿人,造成估计655000个人,主要是五岁以下的。不幸的是,我们治疗疟疾的能力,这是由疟原虫引起的,已经受到寄生虫的出现,对最常用的药物有耐药性。还有一个迫切需要新的治疗方法针对其他寄生虫病,一直被忽视。

目前,这些疾病筛查方法使用现场,整个寄生虫。然而,这种方法也有一些局限性。首先,它可能是极其困难的或不可能的增长这种寄生虫,或至少是它的一个生命周期阶段,以外的动物宿主。(例如,间日疟原虫的寄生虫,负责大部分的疟疾病例在南美和东南亚,不能持续在实验室条件下栽培。)第二,当前的方法给没有深入地了解了化合物与寄生虫或化合物对人类的毒性。

为了开发新的药物抗寄生虫病、来自剑桥大学的科学家和曼彻斯特大学的计算机科学家合作,创建一个更便宜、更高效的寄生虫筛查方法。聪明的筛查方法确定化合物的目标酶的寄生虫而不是那些从他们的人类宿主,从而使化合物的早期消除潜在的副作用。

剑桥教授史蒂夫·奥利弗,从系统生物学中心和剑桥大学生物化学系,说:“我们的筛选方法提供了一个更快、更便宜的方法,补充了整个寄生虫筛查的使用。这意味着更少的实验中寄生虫本身,通常在感染动物,需要执行。”

新方法使用转基因面包酵母,要么表达重要寄生虫蛋白质或人类同行。不同的酵母细胞与荧光蛋白标记来监控个人酵母菌株的生长而生长在彼此竞争。高通量是由日益增长的三到四个不同的酵母菌株在每个候选化合物的存在。这种方法还提供了高灵敏度(因为非酵母会输给耐药菌株在争夺营养),降低了成本,是高度可再生的。

科学家们就可以确定化合物,抑制酵母菌株携带parasite-drug的增长目标,但未能抑制相应的人类蛋白质(因此不含化合物会导致人类服用的药物副作用)。的化合物可以探索进一步发展为寄生虫的药物。

为了证明他们的有效性筛选工具,科学家们测试在锥虫属brucei,导致非洲昏睡病的寄生虫。通过使用转基因酵母筛选的化学物质,会对这种寄生虫,有效识别潜在的化合物和测试他们的活寄生虫在实验室里培养。36化合物测试,60%能够杀死或严重抑制寄生虫的生长(在标准实验室条件下)。

伊丽莎白Bilsland博士论文的主要作者,来自剑桥大学,说:“这项研究仅仅是一个开始。它表明,我们工程师可以生物模型,酵母,模仿一种疾病生物和利用这种技术来执行低成本、完全自动化药物筛选候选人选择和优化药物以及识别和验证新型药物靶点。

“在未来,我们希望工程师整个通路从病原体进入酵母并构建酵母菌株,模仿人类细胞病变的。”