생물학적 시계의 표적화를 기반으로 한 말라리아 퇴치

May 23, 2023

고리 모양 영양체 단계의 적혈구 내부에 있는 말라리아원충, 컴퓨터 그림 [Kateryna Kon/Science Photo Library/Getty Images]

보건 당국자들은 약물 내성이 특히 아프리카와 동남아시아에서 말라리아에 대한 최근의 진전을 없앨 수 있다고 경고합니다. 이제 질병을 일으키는 모기 매개 기생충과 싸울 수 있는 다른 방법을 찾고 있는 연구자들은 잠재적인 새로운 목표인 생물학적 시계에 초점을 맞췄습니다.

PNAS에 발표된 "기생충 적혈구 내 순환과 인간 일주기 순환은 말라리아 감염 중에 결합됩니다"라는 새로운 연구에서 연구자들은 태국-캄보디아 국경을 따라 의료 시설에 나타난 환자의 유전자 활동을 분석하여 말라리아 감염의 징후를 보여주었습니다. 그들의 피.

연구팀은 말라리아 기생충이 어떻게든 숙주의 내부 24시간 시계와 분자 리듬을 동기화한다는 사실을 발견했습니다. 각각의 유전자는 동기화된 스윙을 하는 두 개의 진자 시계처럼 하루 동안 서로 완벽하게 일치하여 오르락내리락합니다.

"말라리아 기생충 Plasmodium vivax에 감염되는 동안 환자는 48시간마다 리드미컬한 발열을 나타냅니다. 이러한 발열 주기는 기생충이 적혈구내 주기(IEC)를 통과하는 데 걸리는 시간과 일치합니다. 인간이나 생쥐를 감염시키는 다른 Plasmodium 종의 경우 IEC 기생충 고유의 시계에 의해 유도될 가능성이 높습니다 [Rijo-Ferreiraet al., Science368 , 746–753(2020); 스미스 외, 과학368, 754–759 (2020)], 이는 내인성 시계 메커니즘이 말라리아 기생충의 근본적인 특징일 수 있음을 시사합니다."라고 조사관은 썼습니다.

"게다가, Plasmodium 주기 시간은 24시간의 배수이기 때문에 IEC는 호스트 일주기 시계와 조정될 수 있습니다. 이러한 조정은 호스트의 기생충 개체군의 동기화를 설명하고 IEC 및 일주기 주기 단계의 정렬을 가능하게 할 수 있습니다.

"우리는 숙주 일주기 전사체와 기생충 IEC 전사체의 역학을 조사하기 위해 P. vivax에 감염된 환자의 체외 전혈 배양을 활용했습니다. 전사체 역학을 통해 숙주 일주기 주기와 기생충 IEC의 단계가 전체에 걸쳐 상관관계가 있음이 밝혀졌습니다. 여러 환자의 경우 주기가 위상 결합되어 있음을 보여줍니다. 마우스 모델 시스템에서 숙주-기생충 주기 결합은 기생충에게 선택적인 이점을 제공하는 것으로 보입니다.

"따라서 인간에서 숙주와 기생충 주기가 어떻게 결합되어 있는지 이해하면 이러한 결합을 방해하는 항말라리아 치료법이 가능해질 수 있습니다."

듀크 대학, 플로리다 애틀랜틱 대학, 그리고 군대의 의학 연구소의 연구팀은 이번 발견이 말라리아의 내부 시계를 숙주인 "제트-기체 시계"와 보조를 맞추지 못하게 하는 새로운 항말라리아제 개발의 길을 열 수 있다고 말했습니다. 기생충을 지연시킵니다.

"우리는 이것에 관심을 가져야 할 이유가 있습니다"라고 Duke 대학의 생물학 교수인 선임 저자 Steve Haase 박사는 말했습니다. "우리는 아르테미시닌 기반 복합 치료법의 마지막 라인을 보유하고 있으며 이미 동남아시아 지역에서는 이에 대한 저항을 보고 있습니다. 말라리아 퇴치를 위한 몇 가지 새로운 아이디어를 탐색하는 것이 합리적입니다."

다음 단계로 연구자들은 기생충과 인간 시계가 어떻게 서로 "통신"하여 주기가 일치하는지 정확히 알아내려고 노력하고 있습니다.

Haase는 "그들이 서로 앞뒤로 전달되고 있다는 분자 신호가 있어야 합니다"라고 말했습니다. "우리는 그것이 무엇인지 모르지만, 우리가 그들을 방해할 수 있다면 개입할 기회가 있을 수 있습니다."

댓글을 남기려면 로그인하세요.