Нацеливаясь на водного врага
Обнаруженный в 1976 году, криптоспоридий скрывается по всему миру в воде, загрязняя бассейны, аквапарки и системы питьевого водоснабжения. Этот микроскопический патоген — ведущая причина диареи и недоедания и самый распространенный источник инфекции у людей с ослабленным иммунитетом, например, пациентов со СПИДом. Он также является потенциальным агентом биологического терроризма.
«Вам нужна только корова и центрифуга, чтобы собрать достаточно ооцист для заражения небольшого города», — говорит биохимик из Университета Брандейса Лиз Хедстром. Примерно 20% телят инфицированы ооцистами криптоспоридия, которые содержатся в их фекалиях. В 1993 году, во время самой крупной вспышки водного заболевания в истории США, этот паразит-простейшее проник в муниципальную систему водоснабжения Милуоки, убив более 100 человек и заболев около 400 000.
Криптоспоридий вторгается в тонкий кишечник, вызывая тяжелые желудочно-кишечные расстройства и даже смерть у людей с ослабленным иммунитетом. Это выносливый противник: его ооцисты — спорообразная стадия жизненного цикла — долго сохраняются вне хозяина и устойчивы к обычным методам обработки воды, таким как хлорирование.
Прорыв в поиске лечения
Лиз Хедстром и её коллеги совершили критический прорыв, определив фермент IMPDH, ключевой для биосинтеза РНК и ДНК, как потенциальную мишень для лекарств. Исследования показали, что ингибиторы IMPDH блокируют размножение паразита in vitro. Важно, что IMPDH криптоспоридия сильно отличается от человеческого фермента.
Далее учёные идентифицировали соединения, блокирующие действие IMPDH паразита, но не затрагивающие человеческий фермент. В ходе масштабного скрининга коммерческой библиотеки из 129 000 соединений было обнаружено более пятидесяти соединений, специфически ингибирующих фермент паразита. Некоторые из них проявляют антипаразитарную активность.
Сейчас Хедстром работает над улучшением силы действия, биодоступности и метаболической стабильности этих соединений — это первый шаг в процессе разработки лекарства.
«Это сложная проблема, но мы считаем, что у нас есть очень многообещающие соединения», — говорит Хедстром.