Ученые из Брауновского университета (США) обнаружили мутации паразитов, вызывающих малярию. Генетические изменения снижают чувствительность патогенов к распространенным препаратам, что затрудняет лечение болезни. Статья опубликована в журнале Nature Medicine.
Малярия остается одним из самых опасных заболеваний в странах Африки к югу от Сахары. В последние 2 десятилетия основным методом лечения в Уганде была комбинированная терапия на основе артемизинина. Масштабное применение препаратов привело к естественному отбору и адаптации патогенов. Снижение восприимчивости паразитов к лекарствам вызывает серьезные опасения у специалистов в области здравоохранения.
В последние годы стали фиксироваться случаи, когда стандартные дозы препаратов не справлялись с инфекцией у пациентов. Для выяснения причин биологи провели масштабное исследование образцов крови зараженных людей. Они применили метод полногеномного секвенирования для выявления скрытых генетических детерминант устойчивости. Компьютерный анализ позволил детально отследить изменения в ДНК возбудителей болезни.
Специалисты обнаружили специфическую область в геноме паразита, состоящую из 69 взаимосвязанных генов. В этой зоне была выявлена группа вариантов, включающая 3 точечные мутации и 2 делеции. Наличие этих маркеров прямо ассоциировалось со снижением чувствительности к артемизинину, люмефантрину и мефлохину. Подобная комплексная устойчивость сразу к нескольким активным веществам зафиксирована впервые.
Белок и защитные механизмы
Наибольшее влияние на устойчивость инфекции оказали изменения в гене, кодирующем фосфоинозитидсвязывающий белок PX1. Этот ген часто располагается рядом с участками, отвечающими за частичную сопротивляемость лечению. Новые данные позволили объяснить падение эффективности терапии люмефантрином, механизм которого ранее оставался неизвестным. Открытый молекулярный маркер станет важным инструментом для систем мониторинга инфекций.
Выявленные генетические модификации стремительно распространяются среди популяции паразитов в Уганде. Скорость распространения указывает на высокую значимость этих мутаций для выживания микроорганизмов в агрессивной среде. Масштабы проникновения обновленного штамма за пределы страны пока не установлены. Ученым предстоит оценить точное влияние таких паразитов на клинические исходы лечения людей.
Открытие подчеркивает необходимость разработки прогностических моделей для оценки сроков действия существующих лекарств. Органам здравоохранения срочно требуются новые препараты для сдерживания распространения болезни, интеграция найденных маркеров в системы наблюдения поможет вовремя корректировать применяемую терапию. Регулярный генетический мониторинг остается главным способом контроля над эволюцией патогенов.
Ранее ученые нашли способ заблокировать малярийного паразита внутри комара.