Una nuova famiglia di composti si dimostra promettente nel trattamento dei vermi parassiti

Un team internazionale di ricercatori guidati dall'Università di Toronto ha scoperto una famiglia di composti naturali con il potenziale per creare trattamenti nuovi e più efficaci contro i vermi parassiti. Questi composti bloccano un processo metabolico unico che i vermi utilizzano per sopravvivere nell'intestino umano.

I vermi parassiti presenti nel suolo stanno causando il caos nei paesi in via di sviluppo dei tropici. L'infezione da questi parassiti provoca malessere, debolezza, malnutrizione e altri sintomi debilitanti e può causare difetti alla nascita e compromettere la crescita dei bambini.

I vermi parassiti presenti nel suolo infettano più di un miliardo di persone in tutto il mondo, soprattutto nelle comunità a basso reddito dei paesi in via di sviluppo che non dispongono di sistemi sanitari e igienico-sanitari completi. I parassiti stanno diventando meno sensibili ai pochi farmaci antielmintici disponibili, quindi è urgentemente necessaria la ricerca di nuovi composti.

Taylor Davie, primo autore dello studio e studente laureato presso il Donnelly Center for Cellular and Biomolecular Research presso l'Università di Toronto

Lo studio è stato pubblicato oggi sulla rivista Nature Communications.

Molte specie di vermi parassiti trascorrono la maggior parte del loro ciclo vitale all'interno di un ospite umano. Per adattarsi alle condizioni dell'ambiente intestinale, 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 deciso di prendere di mira il processo metabolico adattivo del verme parassita perché RQ è presente solo nel sistema del parassita; la persona non produce né utilizza RQ. Pertanto, i composti che possono regolare la produzione o l'attività di questa molecola uccidono selettivamente il parassita senza danneggiare l'ospite umano.

I ricercatori hanno esaminato i composti naturali isolati da piante, funghi e batteri utilizzando l'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 cercare farmaci che colpiscano specificamente l'insolito metabolismo di questi parassiti", ha affermato Andrew Fraser, ricercatore principale dello studio e professore di genetica molecolare presso il Donnelly Center e la Temerty School of Medicine..

"Questa schermata è stata resa possibile dai recenti successi del nostro gruppo e di altri nell'utilizzo di C. Elegans per studiare il metabolismo dipendente da RQ, nonché dalla nostra collaborazione con RIKEN, una delle più grandi agenzie di ricerca del Giappone. Abbiamo scansionato la loro eccezionale collezione di 25.000 composti naturali, che hanno portato alla scoperta di una famiglia di composti benzimidazolici che uccidono i vermi in base a questo tipo di metabolismo."

I ricercatori propongono di utilizzare un regime multidose utilizzando una famiglia di composti recentemente scoperta per trattare i vermi parassiti. Sebbene il trattamento a dose singola sia più conveniente per i programmi di trattamento farmacologico di massa, un programma di trattamento più lungo sarà più efficace nell'uccidere i parassiti.

"Siamo molto soddisfatti dei risultati della ricerca per la quale abbiamo utilizzato la nostra biblioteca", ha affermato Hiroyuki Osada, professore di farmacia presso l'Università di Shizuoka e direttore del gruppo di biologia chimica presso il RIKEN Center for Sustainable Resources.

"Lo studio dimostra la potenza dell'approccio di screening, consentendo ai ricercatori in questo caso di selezionare un numero molto elevato di molecole all'interno di una raccolta concentrata di prodotti naturali. Gli schermi sono molto efficienti, il che è fondamentale per affrontare le questioni di ricerca urgenti del mercato globale importanza come questa."

I prossimi passi per il gruppo di ricerca includono il perfezionamento della nuova classe di inibitori attraverso ulteriori test in vivo con vermi parassiti, che saranno condotti dal laboratorio Kaiser presso l'Università di Basilea in Svizzera, e il proseguimento della ricerca di composti che inibiscono l'RQ.

"Questo studio è solo l'inizio", ha affermato Fraser. "Abbiamo trovato diversi 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 aiutino a sviluppare farmaci per trattare i principali agenti patogeni in tutto il mondo." p>

Questa ricerca è stata supportata dall'Institute of Health Canada e dall'Organizzazione europea di biologia molecolare.