Η ανακάλυψη μπορεί να οδηγήσει στην ανάπτυξη νέων συστημάτων αντιμυκητιασικών φαρμάκων

Η ανακάλυψη μπορεί να οδηγήσει στην ανάπτυξη νέων συστημάτων αντιμυκητιασικών φαρμάκων

Η μυκητίαση είναι μια μολυσματική ασθένεια που προκαλείται από παρασιτικές μούχλες ή ζυμομύκητες και αντιμετωπίζεται με ένα αντιμυκητιακό, μια υποομάδα αντιβιοτικών. Ωστόσο, οι μύκητες - όπως και οι άνθρωποι - είναι ευκαρυώτες, επομένως η ανάπτυξη νέων αντιμυκητιασικών που είναι τοξικά για τους μύκητες ενώ είναι ασφαλή για τον άνθρωπο είναι ένα δύσκολο πρόβλημα που προσπαθούν να λύσουν ο αναπληρωτής καθηγητής Yoshihiro Ojima και ο καθηγητής Masayuki Azuma, από τη Σχολή Μηχανικών του Μητροπολιτικού Πανεπιστημίου της Οσάκα. Επικεντρώθηκαν στην τογιοκαμυκίνη, ένα αντιβιοτικό που είναι γνωστό ότι δρα κατά της παθογόνου ζύμης Candida albicans, αλλά δεν σκοτώνει τη μαγιά του αρτοποιού (Saccharomyces cerevisiae). Η Candida albicans προκαλεί καντιντίαση. Ωστόσο, η τογιοκαμυκίνη είναι επίσης τοξική για τον άνθρωπο και επομένως δεν χρησιμοποιείται για τη θεραπεία λοιμώξεων από Candida albicans.

Αντιμυκητιασικοί παράγοντες αποτελεσματικοί κατά των παθογόνων ευκαρυωτών είναι πιο δύσκολο να αναπτυχθούν από τα αντιμικροβιακά. Υπάρχουν μόνο περίπου 10 φάρμακα διαθέσιμα για θεραπεία σε τέσσερα συστήματα».

Καθηγητής Masayuki Azuma, Μεταπτυχιακή Σχολή Μηχανικών του Μητροπολιτικού Πανεπιστημίου της Οσάκα

Οι ερευνητές ενθουσιάστηκαν επειδή το S. cerevisiae, σε αντίθεση με τον άνθρωπο και το C. albicans, δεν έχει γονίδιο για συγκεντρωτικό μεταφορέα νουκλεοσιδίων (CNT). Υποψιάζονταν ότι ο λόγος για τον οποίο η τογιοκαμυκίνη είναι αποτελεσματική κατά του C. albicans αλλά όχι κατά του S. cerevisiae είναι επειδή μεταφέρεται στο C. albicans μέσω της πρωτεΐνης CNT. Έτσι, δοκίμασαν την τογιοκαμυκίνη στο C. albicans, στο οποίο το γονίδιο CNT είχε διαταραχθεί μέσω επεξεργασίας γονιδιώματος.

Η απώλεια του γονιδίου CNT κατέστησε την τογιοκαμυκίνη αναποτελεσματική έναντι του C. albicans, υποδηλώνοντας ότι η τογιοκαμυκίνη εσωτερικεύεται στα κύτταρα μέσω της πρωτεΐνης CNT. Διαπίστωσαν επίσης ότι το S. cerevisiae έγινε ευαίσθητο στην τογιοκαμυκίνη όταν εισήχθη ανθρώπινος CNT3 στα κύτταρα μέσω ανασυνδυασμού γονιδίων.

Η πρόσληψη της τογιοκαμυκίνης και των αναλόγων της από το C. albicans και τις ανθρώπινες πρωτεΐνες CNT3 δοκιμάστηκε με την εισαγωγή των γονιδίων στο S. cerevisiae. Δοκιμές με τογιοκαμυκίνη και ανάλογα έδειξαν ότι η πρόσληψή τους ποικίλλει ανάλογα με τη δομή και το σχήμα του μορίου.

«Αυτή η ανακάλυψη, μαθαίνοντας πώς διαφορετικές πρωτεΐνες CNT μεταφέρουν την τογιοκαμυκίνη στα κύτταρα, θα μπορούσε να οδηγήσει στην ανάπτυξη νέων συστημάτων αντιμυκητιασικών με πρωτοφανείς τρόπους δράσης», δήλωσε ο καθηγητής Ojima.

Εστιάζοντας στις δομικές διαφορές μεταξύ των αναλόγων, νέα αντιμυκητιακά που είναι αποτελεσματικά μόνο κατά του C. albicans και αβλαβή για τον άνθρωπο θα μπορούσαν να αναπτυχθούν για τη θεραπεία της καντιντίασης ή άλλων μυκητιάσεων στο μέλλον.

Πηγή:

Μητροπολιτικό Πανεπιστήμιο της Οσάκα

Αναφορά:

Ojima, Υ., et al. (2022) Το Concentrative Nucleoside Transporter, CNT, έχει ως αποτέλεσμα την επιλεκτική τοξικότητα της τογιοκαμυκίνης έναντι της Candida albicans. Μικροβιολογικό φάσμα. doi.org/10.1128/spectrum.01138-22.

.