Científicos avanzan hacia un medicamento para prevenir la malaria

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07 Dic. 2018
Científicos avanzan hacia un medicamento para prevenir la malaria

El equipo pasó dos años extrayendo parásitos de la malaria de más de 1 millón de mosquitos y utilizando tecnología robótica para probar sistemáticamente a más de 500.000 compuestos químicos.

La mayoría de los medicamentos contra la malaria están diseñados para reducir los síntomas después de la infección y 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", pone como ejemplo Elizabeth Winzeler, profesora de Farmacología y Descubrimiento de Fármacos en la Escuela de Medicina de la Universidad de California San Diego, Estados Unidos.

En un estudio publicado este viernes en 'Science', Winzeler y su equipo adoptaron un enfoque diferente: atacar el 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 provoque la enfermedad en una persona.

El equipo pasó dos años extrayendo parásitos de la malaria de más de 1 millón de mosquitos y utilizando tecnología robótica para probar sistemáticamente a más de 500.000 compuestos químicos para determinar su capacidad para bloquear 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 de nuevos medicamentos para la prevención de la malaria.

Para ayudar a acelerar este esfuerzo, los científicos 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", dice Winzeler.

Bloqueo de la cadena de transporte de electrones del parásito

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 y 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 mosquito 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 la Universidad de California (UC) San Diego o al Instituto de Genómica de la Fundación de Investigación Novartis.

El equipo diseñó estos esporozoitos para producir luciferasa, la misma enzima que usan las luciérnagas 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 con esporozoítos. Los investigadores buscaron compuestos que apagaran el brillo, lo que significa que mataban a los parásitos o bloqueaban su capacidad de replicación.

Tomaron esos compuestos, confirmaron su potencia y eliminaron los tóxicos para las células hepáticas. También analizaron 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 dice que se sorprendió descubrir que muchos compuestos (58) bloquean la cadena de transporte de electrones del parásito, un proceso de generación de energía en sus mitocondrias. A continuación, el equipo analizará de cerca los 631 candidatos prometedores de medicamentos para determinar cuántos funcionan contra la etapa hepática de las especies de 'Plasmodium' que afectan a los humanos.

Winzeler y los miembros del Acelerador de Medicamentos contra la Malaria (MalDA) de la Fundación Bill y Melinda Gates, un consorcio internacional centrado en acelerar el desarrollo de medicamentos, están colaborando para desentrañar el mecanismo por el cual muchos de los compuestos funcionan contra el parásito de la malaria.

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