Новое лекарство вылечит малярию за один приём

Международная группа исследователей установила механизм действия нового химического соединения на возбудителя малярии. На его основе учёные создали лекарство, излечившее мышь за один приём. Существующие на сегодня средства против малярии, уносящей полмиллиона человек в год, часто малоэффективны и требуют длительного употребления. Соответствующая статья опубликована в Nature.

Учёные искали кандидата на лучшее лекарство от малярии среди соединений, близких к натуральным противомалярийным препаратам, извлекаемым из растений. При этом они синтезировали молекулы со сходной структурой, но лёгкими вариациями, не встречающимися в природе. В итоге им удалось найти необычайно эффективное вещество — бициклический азетидин с необычной структурой молекулы. Однако он плохо растворялся в воде, что делало его неудобным в практическом применении. Авторы работы решили установить конкретный механизм работы соединения, чтобы затем синтезировать его производные, хорошо растворимые в воде.

Для выявления механизма действия, учёные вводили бициклический азетидин в культуру красных кровяных клеток человека, на которых паразитировали плазмодии — возбудители малярии. При этом они использовали экстремально низкие дозы, которые не убивали возбудителей, позволяя им выработать лекарственную устойчивость.

Далее исследователи подвергли анализу ДНК плазмодиев. Это позволило установить, какие именно гены изменились в паразите, реагируя на присутствие нового лекарства. Как оказалось, чтобы выжить, возбудитель перестраивал один фермент, "работающий" посредником в процессе присоединения аминокислоты фенилаланина к молекуле РНК. Без такого присоединения фенилаланин не может попасть в состав белков возбудителя малярии, что автоматически означает его гибель.

Дело в том, что фенилаланин — это аминокислота, входящая в состав всех известных белков, которые, по всей видимости, просто не могут существовать без этого компонента. Предположительно, бициклический азетидин кольцевыми компонентами своей молекулы присоединяется точно к тем районам РНК, куда крепится фенилаланин. Форма лекарственной молекулы здесь играет роль ключа в замке — когда азетидины уже "вставлены" в РНК-замок, нормальный "ключ" в виде фенилаланинов туда уже не входит. Поскольку РНК человека принципиально отличается по форме от РНК малярийных паразитов, данный азетидин им не угрожает, и синтез белков в человеческих клетках при этом не нарушается.

Выяснив механизм работы вновь открытого соединения, исследователи синтезировали его производные, хорошо растворимые в воде. Затем они дали водный раствор лекарства мыши. Как оказалось, время его полураспада в крови животного после одного приёма составило 36 часов. За это время соединение убило всех плазмодиев как в крови, так и в печени, а также в других тканях мыши. Учёные отмечают, что теперь им предстоит длительный цикл испытаний лекарств на животных и людях. Однако с учётом высокой схожести действия малярии у человека и у грызунов, они полагают, что создали препарат, способный после одного приёма очистить от малярии и организм человека.

Если это так, то в лечении этого страшного заболевания по всему миру произойдёт коренной перелом. Сегодня этой болезнью заражается 200 миллионов человек в год, причём в 2015 году почти 500 тысяч умерло от неё. Новые лекарства от малярии появляются медленно, а вот возбудитель этой болезни приспосабливается к ним очень быстро. Причина этого в том, что обычно лекарства требуют многократного приёма, целого курса лечения. В Африке и в тех странах Азии, где малярия сильнее всего, никакой курс лечения часто невозможен. Местная медицина слаба, а население малообразованно и просто не понимает, что такое необходимость проведения систематического лечения. Чувствуя малейшее улучшение, они бросают дальнейший приём лекарств, даже если их им раздают бесплатно. Не в последнюю очередь люди поступают так потому, что традиционные средства от малярии имеют неприятные побочные эффекты. В итоге возбудитель малярии в организме таких больных получает возможность приспособиться к несмертельным незавершённым курсам новых лекарств. Если исследователи действительно разработали таблетку, работающую с одного приёма, замкнутая цепь "невежество больного  — быстрая выработка лекарственной устойчивости" наконец прервётся.