دانشمندان نقطه ضعفی را در انگل مالاریا کشف کرده‌اند

به گزارش مجله خبری نگار، یک تیم بین‌المللی از محققان موسسه فرانسیس کریک در بریتانیا و موسسه پزشکی مولکولی گولبنکیان در پرتغال کشف کردند که تکامل یک خانواده خاص از پروتئین‌ها، انگل بسیار خطرناک مالاریا، پلاسمودیوم فالسیپاروم، را قادر ساخته است تا با عفونت انسانی سازگار شود. این پروتئین‌ها می‌توانند به اهداف جدیدی برای دارو‌هایی تبدیل شوند که می‌توانند بر مشکل مقاومت دارویی غلبه کنند. این مطالعه در مجله Nature Microbiology (NM) منتشر شده است.

مالاریا سالانه بیش از ۲۰۰ میلیون نفر را آلوده می‌کند و جان بیش از ۵۰۰۰۰۰ نفر را می‌گیرد. این بیماری توسط انگلی ایجاد می‌شود که از طریق نیش پشه وارد بدن می‌شود و گلبول‌های قرمز خون را از بین می‌برد. کشنده‌ترین گونه آن پلاسمودیوم فالسیپاروم است که مسئول بیش از ۹۵٪ از مرگ و میر‌ها می‌باشد.

در طول عفونت، انگل تقریباً ۱۰ ٪ از پروتئین‌های خود را به گلبول‌های قرمز خون منتقل می‌کند و آنها را طوری سازماندهی مجدد می‌کند که به یکدیگر و دیواره رگ‌های خونی بچسبند. این می‌تواند منجر به تشکیل لخته‌های خون شود. در میان پروتئین‌های منتقل شده، کیناز‌های موسوم به FIKK به ویژه برجسته هستند. این آنزیم‌ها قادر به تغییر پروتئین‌های خود انگل و مولکول‌های میزبان، از جمله مسیر‌های سیگنالینگ انسان، هستند.

دانشمندان بیش از دو هزار نمونه انگل را تجزیه و تحلیل کردند و کشف کردند که بیشتر کیناز‌های FIKK از جهش محافظت می‌شوند، که نشان می‌دهد آنها نقش مهمی در توانایی انگل در آلوده کردن انسان دارند. مشخص شد که یکی از آنزیم‌ها با اسید آمینه تیروزین تعامل دارد - اولین باری که چنین مشاهده‌ای در انگل‌ها ثبت شده است.

محققان با استفاده از ابزار‌های محاسباتی، از جمله شبکه عصبی AlphaFold ۲، دریافته‌اند که چگونه کیناز‌های FIKK اهداف خود را انتخاب می‌کنند: این امر به یک بخش کوچک و انعطاف‌پذیر از پروتئین - به اصطلاح "ناحیه حلقه" - بستگی دارد. با وجود تنوع آنها، همه کیناز‌های FIKK عناصر ساختاری مشترکی دارند که آنها را از کیناز‌های انسانی متمایز می‌کند و امکان حمله انتخابی به انگل را فراهم می‌کند.

در مرحله بعدی، این تیم مولکول‌هایی را که قادر به مسدود کردن پروتئین‌های مرتبط در انسان هستند، آزمایش کردند و سه ترکیب یافتند که دو مورد از آنها به طور مؤثر فعالیت اکثر کیناز‌های FIKK را در شرایط آزمایشگاهی مهار کردند. این بدان معناست که آنها می‌توانند برای ایجاد دارویی تلاش کنند که همه کیناز‌های FIKK را به طور همزمان مسدود کند و ایجاد بیماری را برای انگل دشوارتر کرده و خطر ایجاد مقاومت را کاهش دهد.

موریس تریک، رئیس آزمایشگاه تعاملات میزبان-انگل، خاطرنشان کرد: «حدود یک میلیون سال پیش، پلاسمودیوم از پرندگان به میمون‌های بزرگ منتقل شد. این زمانی بود که خانواده کیناز FIKK گسترش یافت و به این انگل اجازه داد تا نزدیک‌ترین خویشاوندان ما را آلوده کند. این انگل بعداً با انسان‌ها سازگار شد و همانطور که نشان داده‌ایم، همان کیناز‌ها برای آن حیاتی هستند. این موضوع امیدی برای یک درمان جهانی ایجاد می‌کند.»

محققان تأکید می‌کنند که اکثر دارو‌های موجود، پروتئین‌های منفرد را هدف قرار می‌دهند و ظهور اشکال مقاوم انگل را تسهیل می‌کنند. رویکردی که کل خانواده پروتئین‌های مهم را به طور همزمان مسدود می‌کند، می‌تواند راه جدیدی را برای مبارزه با مالاریا باز کند.