- Новое исследование показало, что паразит, который наиболее широко известен своим присутствием в кошачьих фекалиях, может быть системой доставки белков, нацеленных на лечение неврологических расстройств.
- Исследователи успешно воздействовали на распространение белка, используя модифицированную версию Токсоплазма гондиипаразит, обитающий в кошачьих фекалиях и недоваренном мясе, который в основном безвреден для человека.
- Эксперты утверждают, что такие методы не новы и что для их применения потребуются дополнительные исследования, однако они обещают многое.
Паразит, печально известный своим существованием в кошачьих фекалиях, может быть эффективно использован в качестве системы доставки терапевтических белков к нейронам мозга, согласно новому исследованию, опубликованному в
Токсоплазма гондиикоторый, как известно, опасен для беременных женщин и людей с ослабленной иммунной системой, поражает около
Им можно заразиться, употребляя в пищу недоваренное мясо, и он размножается в кишечнике кошек. Он может оставаться в мозге хозяина на протяжении всей его жизни. У большинства инфицированных людей не будет серьезных побочных эффектов или проблем со здоровьем.
Ведущие исследователи работали на кафедре нейробиологии и в Школе нейронауки Сагол Тель-Авивского университета, а также в Университете Глазго в Шотландии.
Что делает этого паразита перспективным средством создания лекарств?
Используя обычную способность паразита секретировать белки, исследователи генетически модифицировали паразита так, чтобы он мог доставлять терапевтические белки после того, как он пересечет
В текущем исследовании ученые вводили генетически измененных паразитов мышам для доставки белков в ядра клеток. Они определили три основных метода, которые паразит использует для секреции белков, и обнаружили, что их сконструированная версия могла использовать два из них одновременно.
Исследователи также обнаружили, что эта система доставки способна секретировать MePC2, белок, дефицит которого связан с синдромом Ретта, неврологическим расстройством, которое в основном поражает женщин. Это предполагает больший потенциал для нацеливания на другие неврологические расстройства с использованием паразита.
«Т. гондии«Способность надежно доставлять внутриклеточные белки к нейронам подчеркивает его потенциал как исследовательского инструмента», — пишут авторы исследования. «Нейроны особенно трудно поддаются воздействию с помощью существующих методов, поскольку они менее восприимчивы к поглощению трансфекционных реагентов и экспрессии экзогенно доставленной ДНК».
Джасмин Дао, доктор медицинских наук, детский невролог из детской и женской больницы Миллер в Лонг-Бич в Калифорнии, которая не принимала участия в исследовании, рассказала: Медицинские новости сегодня что большинство человеческих реакций на Т. гондии как правило, довольно безобидны, но как только они находят хозяина, у них появляются чрезвычайно надежные методы выживания.
«Большинство людей, инфицированных Т. гондии бессимптомны или проявляют легкие симптомы гриппа, такие как мышечные боли, усталость или лихорадка. У людей с ослабленной иммунной системой могут возникнуть более серьезные неврологические симптомы, такие как судороги или энцефалит», — сказал Дао.
Далее она пояснила, что:
«Т. гондии выживает в человеческих хозяевах, снижая иммунные реакции клеток хозяина и усиливая пролиферацию паразита. Он может захватывать механизмы клеток хозяина, позволяя клеткам хозяина, инфицированным паразитом, процветать и размножаться, а также инициировать аутофагию здоровых клеток хозяина, так что остается меньше здоровых клеток, которые могут атаковать инфекцию».
Как это Токсоплазма гондии работать?
Потому что Т. гондии может настолько эффективно прикрепляться к центральной нервной системе человека, не нанося существенного вреда своим хозяевам, что исследователи увидели возможность создания специфического воздействия на определенные белки, «имеющие известную полезность в нейронах», говорится в исследовании.
Три различных органеллы паразита, отвечающие за секрецию белка, по-видимому, указывают на высокую вероятность того, что такое нацеливание может быть успешным.
Дао рассказал нам, что результаты исследования подчеркивают большой потенциал для лечения других неврологических расстройств.
«Наш мозг защищает себя с помощью защитного слоя, называемого гематоэнцефалическим барьером. Это помогает мозгу удерживать полезные вещи и не пропускать вредные, такие как токсины или инфекции. Из-за жесткой регуляции гематоэнцефалического барьера может быть очень сложно доставить лекарства непосредственно в мозг для борьбы с неврологическими расстройствами», — объяснила она.
«С использованием Т. гондии «Введение терапевтических белков в клетки мозга представляет собой новый потенциальный подход к лечению неврологических расстройств, вызванных дефицитом определенных белков, таких как синдром ломкой Х-хромосомы или мышечная дистрофия Дюшенна», — добавил Дао.
Существуют ли риски использования паразитов в качестве средств доставки лекарств?
Дао признал, что использование таких паразитических организмов, как Т. гондии в медицинских целях.
«У людей с ослабленным иммунитетом может быть потенциальный риск развития серьезных сердечных, мозговых или глазных инфекций», — сказал Дао. «Недавние исследования показывают, что Т. гондии Инфекция также связана с поведенческими, психиатрическими и личностными изменениями, а также с повышенным риском шизофрении».
Сантош Кесари, доктор медицинских наук, доктор философии, сертифицированный невролог Тихоокеанского института нейронауки в Санта-Монике, штат Калифорния, и региональный медицинский директор Научно-исследовательского клинического института Провиденса, Южная Калифорния, который не принимал участия в исследовании, сказал, что подобные методы используются уже несколько десятилетий, но этот конкретный метод все еще находится на ранней стадии исследований.
«Ученые использовали различные микроорганизмы от вирусов до бактерий для лечения пациентов с различными заболеваниями в прошлом столетии. Только несколько модифицированных агентов одобрены FDA (Управление по контролю за продуктами и лекарствами) — например, вирус герпеса для лечения меланомы и аденовирус для лечения рака мочевого пузыря — и многие другие находятся в стадии клинической разработки».
– Сантош Кесари, доктор медицины, доктор философии
«Это (исследование) находится на ранней стадии, и потребуется много лет, чтобы оптимизировать наилучший вид паразита для конкретного использования и понять проблемы доставки и безопасности для крупных животных и приматов перед клиническими испытаниями на людях», — отметил он.
По словам Кесари: «Одной из проблем является то, что паразит может пойти не так и вызвать побочные эффекты у людей в виде воспаления, инфекции, включая энцефалит. Ученым придется спроектировать паразита со множеством функций безопасности, чтобы избавиться от него, когда это необходимо».