Walka z malarią: nowy trop dzięki obrazowaniu w 3D

Malaria w dalszym ciągu zabija bez żadnej ilości: w 2010 roku, jak podała Światowa Organizacja Zdrowia, zmarło 655 000 ludzi z powodu tej choroby na całym świecie (ale głównie w Afryce subsaharyjskiej). Malaria uderza w momencie, kiedy komar przenosi, w trakcie ugryzienia, pasożyta malarii, czyli Plasmodium. Pięć gatunków tego pasożyta wywołuje chorobę, ale najgroźniejszą postacią jest malaria wywołana właśnie przez wspomnianego wyżej Plasmodium falciparum.

Kiedy przychodzi do uwolnienia się od pasożyta, leczenie jest ciężkie, ponieważ należy namierzyć go bez szkodzenia organizmowi gospodarza i z jak najmniejszą ilością poważnych skutków ubocznych. Niektóre lekarstwa antymalaryczne zresztą zaczynają tracić skuteczność, ponieważ Plasmodium zdobywa coraz większą odporność.

Naukowcy chcą więc znaleźć lek, który będzie atakował jedynie pasożyta, a nie gospodarza. A teraz, dzięki badaniom amerykańskich naukowców, mamy nowy cel na widoku. Sukces ten zawdzięczamy naukowcom z uniwersytetu Waszyngtona w Saint-Louis, którzy opublikowali w artykule w naukowym Journal of Biological Chemistry dane na temat struktury enzymu PMT (fosfoetanoloamina metylotransferazy), bez którego Plasmodium nie może przeżyć.

Enzym ten nie istnieje u człowieka, a jego rolą jest dodawanie grup metylowych do molekuły nazywanej fosfoetanoloaminą.

Kryształ PMT

Ponieważ enzym PMT jest pośrednio związany z syntezą błony komórkowej u pasożyta, nie może on bez niego żyć. Naukowcy wiedzą od wielu lat o tym fakcie, ale aby dezaktywować ten enzym, trzeba znać jeszcze jego strukturę. A od sześciu lat, Joseph Jez oraz jego zespół próbowali tego dokonać, bezskutecznie jednakże.

Tym razem, właśnie się udało. Aby tego dokonać, badacze spróbowali skrystalizować rzeczony enzym, aby następnie wydedukować z tego jego trójwymiarową strukturę. Krótko mówiąc, technika jest dość złożona, ponieważ krystalizacja polega na odwadnianiu oczyszczonych protein, aby proteiny te, krok po kroku, zaczęły się ze sobą łączyć.

Nie robią tego w sposób przypadkowy, albowiem przemieszczają się jedna za drugą w taki sposób, że struktury mikroskopowe odzwierciedlają się w skali makroskopowej.

Obrazowanie w trzecim wymiarze pozwoli zwalczyć malarię?

Kiedy tylko proteiny te zostały skrystalizowane, badacze posłużyli się techniką krystalografii promieniami X, aby zwizualizować powstałą trójwymiarową strukturę. Chodzi tutaj o obliczenie pozycji atomów w przestrzeni poprzez odbicie promieni na elektronach. Dzięki krystalizacji wysokiej jakości, badacze mogli ustalić trójwymiarowy profil enzymu PMT.

Uważamy, że enzym ma okładkę, która się otwiera i zamyka, wyjaśnia Joseph Jez. Strona aktywna pozostaje otwarta dopóki substraty nie wejdą i przegrupują się razem, kiedy okładka opada, wyjaśnia jeszcze naukowiec.

Teraz, kiedy enzym PMT nie ma już przed naukowcami tajemnic (miejmy nadzieję), możliwość opracowania leku, który mierzyłby konkretnie właśnie w ten enzym, jest okazją, której nie można zaprzepaścić, ponieważ szanse na powodzenie są naprawdę bardzo duże. Co nie zmienia faktu, że długa jeszcze droga do pokonania przed nami...