Обнаружена новая потенциальная терапевтическая мишень для борьбы с трипаносомами

Команда Ясера Хашема из Лаборатории архитектуры и реактивности РНК CNRS обнаружила новую потенциальную терапевтическую мишень в рибосоме для борьбы с паразитами трипаносомами. С помощью криоэлектронной микроскопии исследователи из Института молекулярной и клеточной биологии (CNRS/Университет Страсбурга) детально проанализировали структуру этих паразитов и выявили одну из их потенциальных слабых точек, остававшуюся незамеченной до сих пор. Это открытие прокладывает путь к разработке новых, более безопасных, менее токсичных и специфичных терапий против трипаносом — паразитов, вызывающих болезнь Шагаса и африканскую сонную болезнь. Исследование опубликовано 26 октября 2017 года в журнале Structure.

Трипаносомы, более известные как кинетопластиды, — это одноклеточные паразиты, ответственные за многочисленные заболевания различной степени тяжести, которые в самых тяжелых случаях могут быть смертельными. Наиболее известны Trypanosoma brucei, Trypanosoma cruzi и Leishmania major, вызывающие африканскую сонную болезнь, болезнь Шагаса и различные формы лейшманиоза соответственно.

В отличие от бактерий, эти организмы являются эукариотическими клетками, содержащими ядро, как и клетки человека. Сходство, хотя и незначительное, между клетками животных и трипаносом осложняет некоторые терапевтические подходы. Например, антибиотик, нацеленный на определенную молекулярную машинерию в трипаносомах, такую как рибосома, может одновременно навредить клеткам человека. До недавнего времени считалось, что эукариотические рибосомы (молекулы, участвующие в синтезе белка) имеют чрезвычайно схожую структуру у разных видов эукариот, например, у человека и трипаносом, что делало их почти недоступными для воздействия. Благодаря недавним технологическим достижениям стало возможным визуализировать структуру рибосом трипаносом с почти атомарным разрешением, что позволило увидеть небольшие структурные отличия от человеческих рибосом и сделать их потенциальной терапевтической мишенью.

Команда Ясера Хашема детально изучила архитектуру рибосомы Trypanosoma cruzi. Используя криоэлектронную микроскопию (предполагающую криогенизацию образца и позволяющую визуализировать биологические структуры в их нативном состоянии) в сочетании с масс-спектрометрией (использующей массу каждого элемента для определения точного белкового состава), они выявили белок, специфичный для рибосомы трипаносом: KSRP (kinetoplastid-specific ribosomal protein). Помимо специфичности для этих паразитов, KSRP необходим для их выживания, поскольку ингибирование его активности приводит к гибели паразитов. Точная роль KSRP в синтезе белка остается невыясненной.

Это открытие KSRP дает представление о возможных будущих медицинских исследованиях для разработки новых методов лечения паразитов трипаносом. Выяснение структуры этого нового белка может привести к созданию молекул, способных специфично взаимодействовать с ним и ингибировать его активность, не затрагивая клетки хозяина. Таким образом, возможность нацеливания на KSRP и его ингибирования в паразитах станет более безопасной и, что особенно важно, более эффективной альтернативой по сравнению с существующими крайне сложными и токсичными методами лечения.