Биохимики побороли сонную болезнь

Не ходите, дети, в Африку гулять

В конце XIX века население долины реки Конго поразила, как ее тогда назвали, сонная болезнь. У людей наблюдалась повышенная усталость, затем нарушался цикл сна и бодрствования, появлялось угнетенное состояние, вскоре начинал развиваться паралич, и больные умирали.

В 1903 году шотландский микробиолог сэр Дэвид Брюс установил причину заболевания. Ее вызывают паразиты, принадлежащие к роду Trypanosoma, переносит которых муха цеце. После укуса трипаносомы начинают размножаться в подкожных тканях, крови и лимфе. На первом этапе болезни, известном как гемолимфатический, имеют место приступы лихорадки, головная боль, боль в суставах и зуд. Второй этап, известный как неврологический, наступает после преодоления паразитом гематоэнцефалического барьера и проникновения в центральную нервную систему. Этот этап заканчивается повреждением головного мозга, комой и смертью. Если, конечно, другая болезнь до того не поразила ослабленные паразитами органы.

В 1910 году Брюс выделил два подвида болезни, вызываемой разными видами одноклеточных организмов. Trypanosoma brucei gambiense встречается в Западной и Центральной Африке -- это возбудитель так называемого западноафриканского трипаносомоза. На эту форму приходится более 90% случаев заболевания. Человек может быть инфицирован западноафриканским паразитом в течение месяцев и даже лет без серьезных проявлений болезни. Когда симптомы проявляются, у пациента уже серьезно поражена центральная нервная система. Trypanosoma brucei rhodesiense, возбудитель восточноафриканского трипаносомоза, встречается в Восточной и Южной Африке. На эту форму, для которой характерно острое течение болезни, приходится менее 10% зафиксированных случаев.

Все в том же 1910 году было придумано лекарство от африканского трипаносомоза, основанное на органических соединениях мышьяка. Оно помогало, однако в качестве побочного эффекта вызывало слепоту у большинства больных. С тех пор ситуация с лекарствами изменилась. Впрочем, непринципиально. Лекарства или помогают только против одного вида, или плохо переносятся пациентами, или требуют неукоснительного соблюдения процедур, что практически невозможно в беднейших регионах Африки, где болезнь, собственно, и процветает. Особую сложность создает изменчивость этих одноклеточных, что не позволяет вырабатываемым организмом антителам полностью победить захватчиков. Широкомасштабных разработок в этом направлении фармацевтические гиганты тоже не ведут, так как уверены в том, что жители беднейших регионов Африки все равно их услуги не оплатят.

Мишень найдена

Тем временем группа ученых во главе с Джули Фрирсон (Julie A. Frearson) из Университета Данди (University of Dundee) нашла уязвимое место в трипаносомах. Это оказался один из ферментов, осуществляющих химические процессы, необходимые для жизнедеятельности одноклеточных организмов -- T. brucei N-миристилоилотрансфераза. Исследователи выделили из базы примерно 62 000 соединений, потенциально нарушающих его функционирование. Несколько из них принадлежали к классу пиразолсульфамидов. Исследователям пришлось синтезировать около 1000 производных пиразолсульфамида, пока они не получили нужный. Производное, условно обозначаемое DDD85646, показало эффективность против паразитов Trypanosoma brucei, даже если их концентрация в 200 раз превышала смертельный порог для клеток человека. Ряд методов исследования, например установление структур при взаимодействии рентгеновскими методами, позволил установить, что он действительно блокирует предназначенную ему мишень.

После этого исследователи провели испытания на лабораторных мышах. Вводимое перорально мышам с трипаносомозом на первой стадии лекарство циркулировало в их кровеносной системе около десяти часов и излечивало животных. Исследователи говорят, что DDD85646 готов к клиническим испытаниям, срок которых они обозначают в полтора года. Впрочем, призывают своих коллег также двигаться в этом направлении. Они вполне допускают, что мишень выбрана неоптимально, да и найденное вещество -- не самое эффективное для выбранной цели.

Результаты работы опубликованы в журнале Nature.