体内時計の標的に基づいたマラリアとの闘い

May 23, 2023

リング状栄養型段階の赤血球内のマラリア原虫原虫、コンピューターイラスト [Kateryna Kon/Science Photo Library/Getty Images]

保健当局者らは、特にアフリカや東南アジアで薬剤耐性がマラリア対策の最近の進歩を消し去る可能性があると警告している。 現在、この病気の原因となる蚊が媒介する寄生虫と戦う別の方法を探している研究者たちは、潜在的な新たな標的である体内時計に焦点を当てている。

PNASに発表された「マラリア感染時には寄生虫の赤血球内周期と人間の概日周期が連動している」という新しい研究で、研究者らはタイとカンボジアの国境沿いの医療施設に現れた患者の遺伝子活性を分析し、マラリア感染の兆候を示した。彼らの血。

研究チームは、マラリア原虫がどういうわけかその分子リズムを宿主の体内24時間時計と同期させており、それぞれの遺伝子が、まるで同期して揺れる2つの振り子時計のように、1日を通して互いに完璧に同期して上昇したり下降したりしていることを発見した。

「マラリア原虫である三日熱マラリア原虫に感染している間、患者は 48 時間ごとに律動的な発熱を示します。これらの発熱周期は、寄生虫が赤血球内周期 (IEC) を通過するのにかかる時間と一致しています。ヒトまたはマウスに感染する他のマラリア原虫種では、IEC はおそらく寄生虫固有の時計によって導かれている [Rijo-Ferreira et al.、Science]368 、746–753 (2020); スミスら、科学368、754–759 (2020)]、固有の時計機構がマラリア原虫の基本的な特徴である可能性を示唆しています」と研究者らは書いている。

「さらに、マラリア原虫の周期時間は24時間の倍数であるため、IECは宿主の概日時計と調整されている可能性があります。このような調整により、宿主内の寄生虫集団の同期が説明され、IECと概日周期の位相の調整が可能になる可能性があります。」

「私たちは、三日熱マラリア原虫に感染した患者から採取した全血の体外培養を利用して、宿主の概日トランスクリプトームと寄生虫のIECトランスクリプトームの動態を調べました。トランスクリプトームの動態により、宿主の概日周期と寄生虫のIECトランスクリプトームの位相が全体にわたって相関していることが明らかになりました。マウスモデル系では、宿主と寄生虫のサイクルの結合により、寄生虫に選択的利点がもたらされると考えられます。

「したがって、人間の体内で宿主と寄生虫のサイクルがどのように結びついているかを理解できれば、この結びつきを破壊する抗マラリア療法が可能になる可能性がある。」

デューク大学、フロリダアトランティック大学、米軍医科学研究所の研究者チームは、この研究結果が、マラリアの体内時計を宿主との同期を狂わせる新しい抗マラリア薬への道を開く可能性があると述べている。遅れている」寄生虫。

「私たちがこれを気にする理由があります」と、主著者でデューク大学生物学教授のスティーブ・ハース博士は述べた。 「私たちは最後の治療薬であるアルテミシニンベースの併用療法を使用していますが、東南アジアではすでにそれらに対する抵抗が見られています。マラリアと戦うためのいくつかの新しいアイデアを模索することは理にかなっています。」

次のステップとして、研究者らは寄生虫と人間の時計がどのように相互に「通信」し、周期を一致させるかを正確に解明しようとしている。

「それらが互いにやり取りしている分子シグナルが存在するはずです」とハース氏は言う。 「彼らが何であるかはわかりませんが、彼らを妨害することができれば、介入できる可能性があります。」

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