การศึกษาใหม่ได้ใช้การตรวจคัดกรองด้วยหุ่นยนต์สำหรับการคัดเลือกสารเคมีที่อาจ 'ป้องกัน' มาลาเรีย
จากข้อมูลของ WHO มีผู้ป่วยโรคมาลาเรีย 219 ล้านรายทั่วโลก และผู้เสียชีวิตประมาณ 435,000 รายในปี 2017 มาลาเรีย เป็นโรคติดเชื้อที่เกิดจากปรสิต Plasmodium falciparum หรือ Plasmodium vivax ปรสิตเหล่านี้เริ่มต้นวงจรชีวิตเมื่อยุงที่ติดเชื้อส่งสปอโรซอยต์เข้าสู่มนุษย์เมื่อมันกินเลือดมนุษย์ สปอโรซอยต์เหล่านี้บางส่วนทำให้เกิดการติดเชื้อภายในตับของมนุษย์ในขณะที่ทำซ้ำ ต่อจากนั้น ปรสิตจะแตกออกเป็นเซลล์เม็ดเลือดแดงเพื่อเริ่มการติดเชื้อ เมื่อเลือดติดเชื้อ อาการของโรคมาลาเรีย เช่น หนาวสั่น มีไข้ ฯลฯ ปรากฏในบุคคล
สามารถใช้งานได้ ยาเสพติด สำหรับโรคมาลาเรียโดยทั่วไปจะบรรเทาอาการของโรค 'หลัง' การติดเชื้อได้เกิดขึ้น พวกเขาปิดกั้นการจำลองแบบของปรสิตในเลือดมนุษย์ อย่างไรก็ตาม พวกเขาไม่สามารถป้องกันการแพร่ระบาดไปยังคนใหม่ผ่านทางยุงได้ เนื่องจากการติดเชื้อได้เกิดขึ้นแล้ว เมื่อผู้ติดเชื้อถูกยุงกัด ยุงจะนำพาการติดเชื้อไปยังบุคคลอื่นที่ดำเนินวงจรอุบาทว์ของการติดเชื้อต่อไป น่าเสียดายที่ปรสิตมาลาเรียเริ่มดื้อต่อยาที่มีขายทั่วไป ยาต้านมาเลเรีย. มีความจำเป็นเร่งด่วนสำหรับยาต้านมาเลเรียชนิดใหม่ ซึ่งไม่เพียงแต่สามารถรักษาอาการได้ แต่ยังป้องกันการติดเชื้อมาลาเรียไม่ให้เข้าสู่กระแสเลือดอีกด้วย ดังนั้นจึงไม่สามารถแพร่เชื้อไปยังผู้อื่นได้
กำหนดเป้าหมายระยะใหม่ในวงจรชีวิตของปรสิต
ในการศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์ใน วิทยาศาสตร์นักวิจัยตั้งเป้าไปที่ปรสิตมาลาเรียในระยะเริ่มต้นของวงจรชีวิต กล่าวคือ เมื่อปรสิตเริ่มแพร่ระบาดในตับของมนุษย์เป็นครั้งแรก ก่อนถึงระยะที่ปรสิตเริ่มแพร่พันธุ์ในเลือดและทำให้บุคคลนั้นติดเชื้อ นักวิจัยใช้เวลาสองปีในการสกัดปรสิตมาลาเรียออกจากยุงหลายพันตัวโดยใช้เทคโนโลยีหุ่นยนต์ที่ทันสมัย สำหรับการศึกษาของพวกเขา พวกเขาใช้ Plasmodium berghei ซึ่งเป็นปรสิตที่สัมพันธ์กับหนูเท่านั้น อย่างแรก ยุงติดเชื้อจากปรสิต จากนั้นจึงดึงสปอโรซอยต์ออกจากยุงที่ติดเชื้อ บางชนิดถูกทำให้แห้ง แช่แข็ง จึงไม่มีประโยชน์ใดๆ จากนั้นจึงนำสปอโรซอยต์เหล่านี้ไปที่โรงคัดแยกยา โดยทดสอบประสิทธิภาพของยา/สารยับยั้ง/สารประกอบทางเคมีที่อาจเกิดขึ้น ในหนึ่งรอบสามารถทดสอบสารประกอบได้ประมาณ 20,000 ชนิดโดยใช้เทคโนโลยีหุ่นยนต์และคลื่นเสียง โดยจะมีการเติมสารประกอบเคมีแต่ละชนิดในปริมาณเล็กน้อย เช่น เติมสารประกอบหนึ่งชนิดต่อเซลล์สปอโรซอยต์ทุกเซลล์ ความสามารถของสารประกอบแต่ละตัวในการฆ่าปรสิตหรือแม้กระทั่งปิดกั้นการจำลองแบบได้รับการประเมิน สารประกอบที่เป็นพิษต่อเซลล์ตับถูกคัดออกจากรายการ ทำการทดสอบสำหรับสารประกอบชุดเดียวกันในพลาสโมเดียมชนิดอื่นๆ และในระยะวงจรชีวิตอื่นๆ นอกเหนือจากระยะตับ
ระบุตะกั่วเคมี
สารประกอบทางเคมีมากกว่า 500,000 ชนิดได้รับการทดสอบความสามารถในการยับยั้งปรสิตเมื่ออยู่ในระยะตับของมนุษย์ หลังจากการทดสอบหลายรอบ สารประกอบ 631 รายการได้รับการคัดเลือกซึ่งพบว่าสามารถป้องกันการติดเชื้อมาลาเรียได้ก่อนที่อาการจะเริ่มขึ้น ซึ่งอาจป้องกันการแพร่เข้าสู่กระแสเลือด ยุงใหม่ และผู้คนใหม่ ๆ สารประกอบ 58 ตัวจาก 631 ชนิดนี้ขัดขวางกระบวนการสร้างพลังงานของปรสิตในไมโตคอนเดรีย
การศึกษานี้อาจเป็นรากฐานสำหรับการพัฒนายา 'ป้องกันโรคมาลาเรีย' รุ่นใหม่ การวิจัยได้ดำเนินการในชุมชนโอเพ่นซอร์สซึ่งอนุญาตให้กลุ่มวิจัยอื่น ๆ ทั่วโลกใช้ข้อมูลนี้ได้อย่างอิสระเพื่อทำงานต่อไป นักวิจัยต้องการทดสอบยาที่มีแนวโน้มว่าจะใช้ยา 631 ชนิดเพื่อวิเคราะห์ประสิทธิภาพ และสารประกอบเหล่านี้จะต้องได้รับการตรวจสอบเพื่อความปลอดภัยสำหรับการบริโภคของมนุษย์ด้วย มาลาเรียต้องการยาชนิดใหม่ที่มีราคาไม่แพงอย่างเร่งด่วน และสามารถจัดส่งไปยังส่วนใดๆ ของโลกได้โดยไม่ต้องใช้โครงสร้างพื้นฐาน บุคลากรทางการแพทย์ หรือทรัพยากรอื่นๆ เพิ่มเติม
***
{คุณสามารถอ่านรายงานการวิจัยต้นฉบับได้โดยคลิกลิงก์ DOI ที่ระบุด้านล่างในรายการแหล่งที่มาที่อ้างอิง}
แหล่งที่มา (s)
Antonova-Koch Y และคณะ ค.ศ. 2018 การค้นพบโอเพนซอร์ซของสารเคมีที่นำไปสู่ยาต้านมาเลเรียชนิดป้องกันเคมีรุ่นต่อไป วิทยาศาสตร์. 362(6419) https://doi.org/10.1126/science.aat9446
