Каждый год инвазивные грибковые инфекции заболевают примерно 2 миллиона человек во всем мире и убивают почти 800 000 человек, но группа международных ученых открыла новый подход к лечению противогрибковыми препаратами.
Исследователи из Университета Южной Калифорнии и Франции определили, что белок Bdf1, регулирующий гены, имеет решающее значение для выживания патогенного грибка Candida albicans.
«Мы показали, что Bdf1 является важной новой мишенью для разработки лекарств», - сказал Чарльз МакКенна, старший автор исследования, профессор химии и фармацевтики в Колледже литературы, искусств и искусств Дорнсайфа Университета Южной Калифорнии. наук. «Наши результаты показывают, что соединения, которые связываются с этой мишенью, нарушают рост грибка, открывая путь к новым лекарственным средствам для лечения грибковых заболеваний».
Французскими учеными, которые руководили исследованием Маккенны, были Жером Говин и Карло Петоза, оба из Университета Гренобль-Альпы.
Растущая угроза здоровью
Грибок, C. albicans, является агрессивным патогеном, который у здоровых людей обычно контролируется иммунной системой. Однако люди с ослабленной иммунной системой, в том числе больные раком, ВИЧ или аутоиммунными заболеваниями, восприимчивы к инфекции, которая может быть опасной для жизни, сказал Маккенна..
Выводы группы, опубликованные 18 мая в журнале Nature Communications, могут оказаться своевременными. Грибковые инфекции, такие как кандидоз, становятся все более устойчивыми к медикаментозному лечению. По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний, каждый год около 46 000 пациентов в Соединенных Штатах заражаются инвазивным кандидозом.
«Когда у восприимчивых людей развивается кандидозная инфекция, грибок может попасть в кровоток. Если лечение неэффективно, у него очень высокий уровень смертности - в диапазоне 40 процентов», - сказал Маккенна. «У нас есть очень ограниченное количество лекарств, которые эффективны при лечении таких системных инфекций. К сожалению, как и многие другие патогены, C. albicans становится все более устойчивым к немногим доступным лекарствам, что повышает ставки для пациентов, и срочно необходимы новые подходы."
Конвергенция биологических наук
МакКенна отметил, что открытие его команды стало возможным благодаря конвергентной бионауке, формирующемуся слиянию междисциплинарных исследований для ускорения открытий, связанных со здоровьем, от лабораторных до медицинских. Опираясь на широкий круг ученых, инженеров и студентов, программа Центра конвергентных биологических наук Университета Южной Калифорнии имени Майкельсона способствует биомедицинским открытиям, инновациям и реальным решениям для быстрого обнаружения и лечения различных заболеваний, от микробных инфекций до болезни Альцгеймера и рака.
Этой осенью USC откроет центр этой новой инициативы, Michelson Hall - высокотехнологичный исследовательский центр площадью 190 000 квадратных футов, который поддерживается за счет подарка в размере 50 миллионов долларов от вышедшего на пенсию спинального хирурга Гэри К. Майкельсона. и его жена Аля Михельсон. В этом учреждении разместится новый Центр открытия лекарств USC, директором которого станет Маккенна.
Нарушение экспрессии грибковых генов
Многие ученые изучают альтернативные подходы к возможному лечению таких заболеваний, как рак, путем манипулирования экспрессией генов. Команда Университета Южной Калифорнии в Гренобле первой доказала, что этот подход применим для борьбы с грибковыми инфекциями.
«Идея состоит в том, что если вы отключите этот конкретный белок, Bdf1, вы полностью нарушите весь процесс экспрессии генов, и рост грибка станет невозможным», - сказал Говин.«Если вы отключите ген, отвечающий за синтез белка Bdf1, грибок перестанет расти. Более того, грибок перестанет быть вирулентным при введении мышам».
Задачей ученых было найти соединение, которое блокирует белок Bdf1, не воздействуя по ошибке на какие-либо аналогичные белки в организме человека.
«Используя технику, называемую рентгеновской кристаллографией, мы показали, что грибковый белок Bdf1 и соответствующие белки человека сильно различаются на атомном уровне», - сказал Петоса. «Это показало, что соединения могут специфически ингибировать грибковый белок, не влияя на белки бромодомена человека».
Проверив большую библиотеку химических соединений в Калифорнийском институте биомедицинских исследований, исследователи уже идентифицировали одно соединение, в частности, которое избирательно ингибирует Bdf1. Открытие имеет большие перспективы для будущей разработки лекарств.
«Это показывает, что возможен целый новый класс противогрибковых препаратов», - сказал МакКенна.