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Universidad de Cambridge
Nueva herramienta en la lucha contra el método diseasesScreening tropical creada para acelerar el desarrollo de nuevos fármacos en la lucha contra las enfermedades tropicales como la malaria y la enfermedad del sueño
Una nueva herramienta aprovecha la levadura de panadería para acelerar el desarrollo de nuevos fármacos para combatir múltiples enfermedades tropicales, como la malaria, la esquistosomiasis y la enfermedad del sueño africana. El método de cribado único utiliza levaduras que se han modificado genéticamente para expresar las proteínas del parásito y humanos para identificar compuestos químicos que ataquen a los parásitos que causan la enfermedad, pero no afectan a sus anfitriones humanos.
Las enfermedades parasitarias afectan a millones de personas cada año, a menudo en las zonas más necesitadas del planeta. Cada año, la malaria solo infecta a más de 200 millones de personas, matando a unas 655.000 personas, en su mayoría menores de cinco años. Por desgracia, nuestra capacidad para tratar la malaria, que es causada parásitos byPlasmodium, se ha visto comprometida por la aparición de parásitos resistentes a los fármacos más comúnmente utilizados. También hay una necesidad urgente de nuevos tratamientos dirigidos otras enfermedades parasitarias, que históricamente han sido descuidados.
Actualmente, los métodos de detección de drogas para estas enfermedades, parásitos usan enteros vivos. Sin embargo, este método tiene varias limitaciones. En primer lugar, puede ser extremadamente difícil o imposible cultivar el parásito, o al menos una de sus etapas del ciclo de vida, fuera de un huésped animal. (Por ejemplo, el parasitePlasmodium vivax, responsable de la mayoría de los casos de malaria en América del Sur y Asia Sur-Oriental, no puede ser cultivado continuamente en condiciones de laboratorio.) En segundo lugar, los métodos actuales no dan una idea de cómo el compuesto interactúa con el parásito o la toxicidad del compuesto para los seres humanos.
En un esfuerzo por desarrollar nuevos medicamentos para combatir las enfermedades parasitarias, los científicos de la Universidad de Cambridge han colaborado con científicos de la computación de la Universidad de Manchester para crear un método de detección de drogas anti-parasitaria más barato y más eficiente. El método de detección inteligente identifica compuestos químicos que se dirigen a las enzimas de parásitos pero no los de sus huéspedes humanos, permitiendo así la eliminación temprana de compuestos con efectos secundarios potenciales.
El profesor Steve Oliver, del Centro de Biología de Sistemas Cambridge y el Departamento de Bioquímica de la Universidad de Cambridge, dijo: "Nuestro método de detección proporciona un enfoque rápido y más barato que complementa el uso de parásitos enteros para el cribado. Esto significa que un menor número de experimentos que implican los propios parásitos, a menudo en los animales infectados, es necesario llevar a cabo ".
El nuevo método utiliza levadura de panadero por ingeniería genética, que o bien expresa proteínas del parásito importantes o sus homólogos humanos. Las diferentes células de levadura se marcaron con proteínas fluorescentes para controlar el crecimiento de las cepas de levadura individuales mientras crecen en competencia entre sí. De alto rendimiento se proporciona por el crecimiento de tres y cincuenta y siete diferentes cepas de levadura juntos en la presencia de cada compuesto candidato. Este enfoque también proporciona una alta sensibilidad (ya que las levaduras sensibles a los medicamentos van a salir perdiendo con las cepas resistentes a los medicamentos en la competencia por los nutrientes), reduce los costos, y es altamente reproducible.
Entonces, los científicos pueden identificar los compuestos químicos que inhiben el crecimiento de las cepas de levadura que llevan objetivos parásito a los medicamentos, pero no inhiben la proteína humana correspondiente (excluyendo así compuestos que podrían causar efectos secundarios para los seres humanos que toman los medicamentos). Los compuestos pueden ser exploradas para un mayor desarrollo en las drogas anti-parasitarias.
Con el fin de demostrar la eficacia de su herramienta de detección, los científicos probaron que onTrypanosoma brucei, el parásito que causa la enfermedad del sueño africana. Mediante el uso de las levaduras de ingeniería para la detección de sustancias químicas que podrían ser eficaces contra este parásito, identificaron compuestos potenciales y las probaron en parásitos vivos cultivados en el laboratorio. De los 36 compuestos ensayados, 60 por ciento fueron capaces de matar o inhibir el crecimiento de los parásitos (en condiciones de laboratorio estándar) severamente.
Dra. Elizabeth Bilsland, el autor principal del artículo de la Universidad de Cambridge, dijo: "Este estudio es sólo un comienzo. Demuestra que podemos diseñar un modelo de organismo, la levadura, para imitar un organismo de la enfermedad y explotar esta tecnología para llevar a cabo bajo costo pantallas de drogas totalmente automatizados para seleccionar y optimizar los fármacos candidatos, así como identificar y validar nuevos objetivos farmacológicos ".
"En el futuro, esperamos poder diseñar todo un conjunto de patógenos en la levadura y también para la construcción de cepas de levadura que imitan estados de enfermedad de las células humanas."
La investigación, que fue financiado por el Consejo de Investigación de Biotecnología y Ciencias Biológicas (BBSRC), se ha publicado hoy, 27 de febrero, en la Biología journalOpen.
Para obtener información adicional, por favor póngase en contacto con:
Genevieve Mutilar, Oficina de Comunicaciones de la Universidad de Cambridge
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Mob: 44-0-7774-017464
Notas para los editores:
(1) Los 'automatizados pantallas a base de levadura de alto rendimiento para identificar los compuestos de plomo antiparasitarios de papel serán publicados en la edición de febrero 27 ofOpen Biología
(2)Acerca BBSRC-BBSRC es el organismo de financiación del Reino Unido para la investigación en las ciencias de la vida y el mayor financiador público único de la agricultura y la investigación relacionada con los alimentos.
Patrocinado por el Gobierno, en 2010/11 BBSRC invierte alrededor de £ 470 millones en una amplia gama de investigación que hace una contribución significativa a la calidad de vida en el Reino Unido y más allá y es compatible con una serie de importantes actores industriales, incluyendo la agricultura, la alimentación sectores farmacéutico, químico, salud y.
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