Desarrollan un nuevo medicamento para la prevención de la malaria

Los investigadores pasaron dos años probando compuestos químicos para determinar su capacidad para inhibir el parásito de la malaria en una etapa más temprana de su ciclo de vida que la mayoría de los medicamentos actuales, revelando un nuevo conjunto de puntos de partida químicos para los primeros medicamentos para prevenir la malaria en lugar de solo tratar los síntomas.

La mayoría de los medicamentos contra la malaria están diseñados para reducir los síntomas después de la infección. Funcionan al bloquear la replicación de los parásitos causantes de la enfermedad en la sangre humana, pero no previenen la infección o la transmisión a través de los mosquitos. Lo que es peor, el parásito de la malaria está desarrollando resistencia a los medicamentos existentes.

"En muchos sentidos, la búsqueda de nuevos medicamentos contra la malaria ha sido una búsqueda de algo similar a la aspirina: te hace sentir mejor pero no necesariamente persigue la raíz del problema", dijo Elizabeth Winzeler, profesora de farmacología y descubrimiento de fármacos en la Escuela de Medicina de la Universidad de California San Diego.

En un estudio publicado el 7 de diciembre en Science, Winzeler y su equipo adoptaron un enfoque diferente: atacar al parásito de la malaria en una etapa más temprana de su ciclo de vida, cuando inicialmente infecta el hígado humano, en lugar de esperar hasta que el parásito se replique en la sangre y produzca una persona enferma.

El equipo pasó dos años extrayendo parásitos de la malaria de cientos de miles de mosquitos y utilizando tecnología robótica para probar sistemáticamente a más de 500.000 compuestos químicos para determinar su capacidad para cerrar el parásito de la malaria en la etapa del hígado. Después de más pruebas, redujeron la lista a 631 compuestos prometedores que podrían formar la base para nuevos medicamentos para la prevención de la malaria.

Para ayudar a acelerar este esfuerzo, los investigadores hicieron que los hallazgos fueran de código abierto, lo que significa que los datos se comparten libremente con la comunidad científica.

"Esperamos que, dado que no estamos patentando estos compuestos, muchos otros investigadores de todo el mundo tomen esta información y la utilicen en sus propios laboratorios y países para impulsar el desarrollo de medicamentos antipalúdicos", dijo Winzeler.

La mayoría de los casos de malaria son causados ​​por los parásitos transmitidos por mosquitos Plasmodium falciparum o Plasmodium vivax. El ciclo de vida de los parásitos comienza cuando un mosquito infectado transmite esporozoitos a una persona mientras ingiere sangre. Algunos de estos esporozoitos pueden establecer una infección en el hígado. Después de replicarse allí, los parásitos estallan e infectan los glóbulos rojos. Ahí es cuando la persona comienza a experimentar síntomas de malaria, como fiebre, escalofríos y dolores de cabeza. También es cuando un parásito nuevo puede aspirar el parásito y transmitirlo a otra persona.

Por razones de seguridad, Winzeler y su equipo utilizaron un parásito relacionado llamado Plasmodium berghei en el estudio, que solo puede infectar ratones. Sus colaboradores en Nueva York infectaron los mosquitos con estos parásitos y todos los martes, el equipo de Winzeler recibiría una gran caja naranja de mosquitos por parte de FedEx. Los martes por la tarde, extraían los esporozoitos, los transferían a platos que contenían 1.536 diminutos lunares o pozos, y luego los llevaban a las instalaciones de detección de drogas de la Escuela de Farmacia y Ciencias Farmacéuticas de Skaggs en UC San Diego o al otro lado de la calle para El Instituto de Genómica de la Fundación de Investigación Novartis.

"En una buena semana, podíamos probar 20.000 compuestos, pero, por supuesto, muchos de los mosquitos que recibíamos se secaban, congelaban o cubrían con hongos", dijo Winzeler, "

Estos esporozoitos fueron diseñados para producir luciferasa, la misma enzima que las luciérnagas usan para producir su brillo revelador. Luego, en las instalaciones de detección de drogas, los investigadores utilizaron tecnología robótica y ondas de sonido para agregar cantidades diminutas de cada compuesto químico, un compuesto por pozo que contiene esporozoíto.

Los investigadores buscaron los compuestos que apagan el brillo, lo que significa que mataron a los parásitos o bloquearon su capacidad de replicación. Tomaron esos compuestos, confirmaron su potencia y eliminaron los tóxicos para las células hepáticas. También probaron los compuestos para determinar su capacidad para inhibir o matar otras especies de Plasmodium y parásitos en otras etapas del ciclo de vida.

Eso los dejó con 631 compuestos químicos prometedores: puntos de partida químicos para el desarrollo de nuevos fármacos para bloquear una infección de malaria antes de que comiencen los síntomas, y para prevenir su transmisión a la sangre, los mosquitos y otras personas. Winzeler dijo que se sorprendió al descubrir que muchos compuestos (58) bloquean la cadena de transporte de electrones del parásito, un proceso de generación de energía en sus mitocondrias.

El equipo y otros también continuarán el trabajo necesario para convertir los compuestos en medicamentos que sean seguros para el consumo humano y eficaces para evitar que los parásitos en etapa hepática se repliquen y estallen en el torrente sanguíneo. El nuevo medicamento ideal también sería asequible y práctico para la administración en partes del mundo sin refrigeración o una gran cantidad de proveedores de atención médica.

Según un nuevo informe de la Organización Mundial de la Salud (OMS), los casos de malaria están aumentando, particularmente en 13 países, incluidos Madagascar, Nigeria y la República Democrática del Congo. Hubo 219 millones de casos de malaria en 2017, en comparación con los 217 millones del año anterior. En 2017, aproximadamente 435.000 personas murieron de malaria.  @mundiario