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圣路易斯华盛顿大学新闻

美国国立卫生研究院拨款550万美元用于寻找常见寄生虫感染的治疗方法

L.戴维·西布利(L. David Sibley)是位于圣路易斯的华盛顿大学医学院(Washington University School of Medicine in St. Louis)的杰出分子微生物学教授,艾伦·a .和伊迪丝·L.沃尔夫(Edith L. Wolff)花了几十年时间来揭开刚地弓形虫的秘密。这种寄生虫通过猫、受污染的水和食物传播。感染弓形虫的人通常可以控制感染,但弓形虫会在他们的体内生活,并可能重新激活,导致弓形虫病,一种以视力问题和危及生命的脑部并发症为特征的疾病。

西布利的发现使他站在了寄生虫生物学领域的前沿。几年前,他在忙于应对记者对他最新的高调报纸的采访请求时,打开了一封来自德国海德堡(Heidelberg)一位女性的电子邮件。

“我想问你,”这名妇女在解释她的丈夫死于弓形体病后写道,“根据你的研究,人类疗法的可能性有多大?”

对西布利来说,这封邮件是一记警钟。

“我们总是说,我们做基础科学是为了有一天可能改善人类健康,但我们并不总是努力把我们的发现转化为对病人有益的东西,”Sibley说。“经过对这个问题的认真思考,我和我的同事们想到了一个想法,那就是试图找到能够消除寄生虫的慢性阶段的化合物,而不是像目前的药物疗法那样仅仅控制它。我们对这种寄生虫的生物学很了解。我的实验室花了30年的时间研究寄生虫用来阻止免疫系统的所有技巧。我们开发了复杂的遗传工具和动物模型来监测感染。所有这些导致了一堆高调的论文和认可,但并没有真正的影响到受感染的人。我想,‘为什么不看看我们是否能识别出可能研制出治疗药物的小分子呢?’”

那封哀怨的电子邮件最终让Sibley和他的同事们——在加州拉霍亚的加州生物医学研究所(Calibr);马萨诸塞州剑桥的布罗德学院;以及位于印度新德里的国际基因工程和生物技术中心——启动一项努力,以确定能够消除弓形虫慢性阶段的化合物,并且有潜力开发成消除这种感染的药物。作为首席研究员,Sibley从美国国立卫生研究院(NIH)的国家过敏和传染病研究所获得了550万美元的资助,以支持这项研究。

弓形虫是一种在老鼠和猫之间自然循环的寄生虫。一只被感染的猫在其粪便中以卵囊的形式排出数百万种寄生虫,污染了土壤和水。一只老鼠通过食用被卵囊污染的水果或种子等食物而被感染,而一只猫吃了老鼠,完成了这个循环。

人和其他动物都偶然地参与了这个过程。像牛和羊这样的食草动物在吃草时也会被感染。人们通过食用这些动物未煮熟的肉或未洗的蔬菜,或饮用受污染的水而感染。有些人在清洁猫砂箱后没有洗手而感染。一旦进入人体的消化道,寄生虫就会从囊肿中钻出来,钻穿肠壁,扩散到肌肉、心脏、大脑和眼睛。在那里,它会发展成囊肿的形式,并在患者的余生中一直存在。

世界上大约四分之一的人口被认为感染了弓形虫。大多数人没有症状,因为一个健康的免疫系统可以控制寄生虫。然而,在免疫系统受损的人群中,这些寄生虫不会停留在他们的囊肿中,而是开始大量繁殖,导致大脑、眼睛和其他器官衰弱,有时甚至是致命的损伤。怀孕期间感染艾滋病毒的妇女可能会将感染传给胎儿,导致严重的出生缺陷。

治疗弓形虫病的药物只针对活跃期的寄生虫,而不影响囊肿。由于寄生虫可能在不可预测的时间从囊肿中出现,人们必须长期服用药物,有时超过一年。即便如此,复发的风险还是很高。用消除囊肿的药物来补充目前的治疗方法不仅可以加快治疗速度,还可以治愈感染。

“从来没有人真正寻找过针对潜在的囊肿期的药物,”Sibley说。“你不能只是服用抗其他微生物感染的药物,然后将其重新利用。这种方法已经尝试过了,但效果不太好。囊肿是很难杀死的。这就是为什么它们会形成囊肿:当它们处于不适宜生存的环境时,为了保护自己。我们必须深入研究生物学,这很困难,也需要时间。由于潜在的经济回报可能很小,大型制药公司对此并不感兴趣。如果要找到潜在的药物,它们将必须由学术实验室启动。”

研究项目已经开始。由布罗德研究所(Broad Institute)化学生物学家斯图尔特施赖伯(Stuart Schreiber)领导的一个小组,对大约8万个小分子进行了筛选,以考察它们抑制寄生虫生长的能力,并确定了几个有前景的线索。由Amit Sharma领导的国际基因工程和生物技术中心的一组结构生物学家正在分析初始先导物如何与目标酶相互作用。对分子结构的详细了解将有助于优化化合物。药物化学家阿纳布·库马尔·查特吉(Arnab Kumar Chatterjee)领导着加州生物化学研究所的一个小组,该小组正在基于有前景的先导物创造新的分子,这些先导物具有更好的效力、安全性、生物利用度和其他特征。医学院的Sibley的实验室负责生物测试,确保团队专注于真正有能力治疗囊肿阶段的化合物。

“我们已经开始研究的化合物可能不会最终导致一种有效的药物,”Sibley说。“这类工作没有保证。但我认为我们能做的是建立一条前进的道路。我们可以确定合适的靶点,确定效力,确定有效临床候选药物的安全性。然后,可能会有更多的人接受我们的领导,做非常困难的工作,这是必要的,让候选药物在人类中进行评估,并让其中一个候选药物被批准为药物,这样人们就不必遭受痛苦,也不必死于这种毁灭性的疾病。”


华盛顿大学医学院的1500名教员也是巴尼斯-犹太和圣。路易的儿童医院。该校在医学研究、教学和病人护理方面处于领先地位,在《美国新闻与世界报道》(U.S. News &amp)评选的全美十大医学院中名列前茅。世界报道。通过与巴尼斯-犹太医院和圣路易斯儿童医院的关系,医学院与BJC医疗保健联系在一起。

最初由医学院出版

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://source.wustl.edu/2020/07/search-for-cure-for-common-parasitic-infection-focus-of-5-5-million-nih-grant/