새로운 계열의 화합물이 기생충 치료에 가능성을 보여줍니다.

토론토 대학이 이끄는 국제 연구팀이 기생충에 대한 새롭고 더욱 효과적인 치료법을 개발할 수 있는 잠재력을 지닌 천연 화합물군을 발견했습니다. 이 화합물은 벌레가 인간의 장에서 생존하기 위해 사용하는 독특한 대사 과정을 차단합니다.

기생하는 토양 매개 벌레는 열대 지역의 개발도상국에 큰 피해를 입히고 있습니다. 이러한 기생충에 감염되면 불쾌감, 쇠약, 영양실조 및 기타 쇠약 증상이 나타나며 어린이의 선천적 결함과 성장 장애를 유발할 수 있습니다.

기생성 토양 매개 벌레는 전 세계적으로 10억 명 이상의 사람들을 감염시키며, 대부분 포괄적인 의료 및 위생 시스템이 부족한 개발도상국의 저소득층 지역사회에서 발생합니다. 기생충은 소수의 구충제에 덜 취약해지기 때문에 새로운 화합물에 대한 연구가 시급히 필요합니다.

Taylor Davie, 연구의 제1저자이자 토론토 대학교 도넬리 세포 및 생체분자 연구 센터의 대학원생

이 연구는 오늘 Nature Communications 저널에 게재되었습니다.

기생충의 많은 종은 생애주기의 대부분을 인간 숙주 내부에서 보냅니다. 장내 환경, 특히 산소 부족에 적응하기 위해 기생충은 로도퀴논(RQ)이라는 분자에 의존하는 일종의 대사로 전환합니다.

기생충은 RQ 의존 대사를 통해 인간 숙주 내에서 수개월 동안 생존할 수 있습니다.

RQ는 기생충의 시스템에만 존재하기 때문에 연구팀은 기생충의 적응 대사 과정을 표적으로 삼기로 결정했습니다. 그 사람은 RQ를 생산하거나 사용하지 않습니다. 따라서 이 분자의 생산이나 활동을 조절할 수 있는 화합물은 인간 숙주에 해를 끼치지 않고 기생충을 선택적으로 죽입니다.

연구원들은 모델 유기체 C. Elegans를 사용하여 식물, 곰팡이 및 박테리아에서 분리된 천연 화합물을 선별했습니다. 기생충은 아니지만 이 벌레는 산소가 없을 때 대사를 위해 RQ에 의존합니다.

이번 연구의 수석 연구자이자 테머티 의과대학 테머티 의과대학의 도넬리 센터 분자유전학 교수인 앤드루 프레이저(Andrew Fraser)는 "이 기생충의 특이한 대사를 구체적으로 표적으로 삼는 약물을 찾을 수 있었던 것은 이번이 처음입니다"라고 말했습니다..

"이 화면은 일본 최대 연구 기관 중 하나인 RIKEN과의 협력뿐만 아니라 C. Elegans를 사용하여 RQ 의존적 대사를 연구하는 우리 그룹과 다른 사람들의 최근 성공으로 인해 가능해졌습니다. 우리는 그들의 뛰어난 컬렉션을 스캔했습니다. 25,000개의 천연 화합물을 통해 이러한 유형의 신진대사에 따라 벌레를 죽이는 벤즈이미다졸 화합물군이 발견되었습니다."

연구원들은 기생충을 치료하기 위해 새로 발견된 화합물군을 사용하는 다회 투여 요법을 제안합니다. 대량 약물 치료 프로그램의 경우 단일 용량 치료가 더 편리하지만 기생충을 죽이는 데는 더 긴 치료 프로그램이 더 효과적입니다.

시즈오카 대학교 약학 교수이자 RIKEN 지속 가능한 자원 센터의 화학 생물학 그룹 이사인 오사다 히로유키는 "우리 도서관을 사용한 연구 결과에 매우 만족합니다."라고 말했습니다.

"이 연구는 스크리닝 접근법의 힘을 보여줍니다. 이 경우 연구자들은 농축된 천연물 컬렉션 내에서 매우 많은 수의 분자를 스크리닝할 수 있습니다. 스크리닝은 매우 효율적이며, 이는 전 세계적으로 긴급한 연구 문제를 해결하는 데 핵심입니다. 이렇게 중요합니다."

연구팀의 다음 단계에는 스위스 바젤 대학의 카이저(Kaiser) 연구소에서 실시할 기생충에 대한 추가 생체 내 테스트를 통해 새로운 종류의 억제제를 정제하고 RQ를 억제하는 화합물을 계속 검색하는 것이 포함됩니다..

"이 연구는 시작에 불과합니다"라고 프레이저는 말했습니다. "우리는 처음으로 벌레의 RQ 생성 능력을 차단하는 화합물을 포함하여 이 신진 대사에 영향을 미치는 매우 강력한 여러 가지 화합물을 발견했습니다. 우리의 스크린이 전 세계 주요 병원체를 치료하는 약물 개발에 도움이 되기를 바랍니다." 피>

이 연구는 캐나다 보건원과 유럽 분자 생물학 기구의 지원을 받았습니다.