ScienceBlog.com

新药可能是抗击疟疾和弓形虫病的有力武器

普林斯顿大学的研究人员正在为开发一种有前途的,针对广泛而毁灭性的弓形虫病和疟疾的新疗法做出重要贡献。

普林斯顿大学的科学家专门研究将这种药物化合物制成对人类安全有效的药物,并能够以足够的剂量到达体内预期的作用部位。

一个国际科学家团队在实验室的基于细胞的研究中发现了这种新药-命名为JAG21-对寄生虫具有很高的功效。发现后,团队代表联系了普林斯顿大学的 罗伯特·普鲁德·霍姆(Robert Prud’homme) 帮助将JAG21化合物转化为可交付使用的药物。普鲁德·霍姆(Prud’homme)是《 研究于2020年6月发表在《细胞与感染微生物学前沿》(Frontiers in Cellular and Infection Microbiology)中,描述了该化合物及其在小鼠中的优异初步结果。

“到目前为止,所取得的成果确实表明该药物的发现者正在发挥作用,”该实验室的教授Prud’homme说 化学和生物工程 在普林斯顿。 “他们与我们联系以移交该化合物,因此我们可以将其加工成可以递送的药物形式。那就是我的实验室所做的,这就是我们适合的地方。”

JAG21靶向一种分子,该分子对于导致弓形虫病和疟疾的寄生虫的生存至关重要。在这项研究中,本应死于疟疾的小鼠在口服低剂量的JAG21后得以恢复。针对弓形虫病,该药物在小鼠和人类中根除了100%的活性形式的寄生虫,并清除了95%以上的非活性形式的寄生虫,后者形成了囊肿,至今无法治疗。

追求JAG21的国际团队的首席成员,芝加哥大学医学儿科(传染病)和眼科学/视觉科学教授Rima McLeod表示:“到目前为止,我们所看到的令人惊叹。

导致疟疾和弓形虫病的寄生虫是疟原虫(属)和 弓形虫, 分别。疟疾是通过被蚊子叮咬传播的。所导致的人类疾病(以类似流感的症状为特征)每年每年杀死50万名儿童,或每11秒杀死一名,主要在撒哈拉以南非洲。同时,导致弓形虫病的寄生虫存在于全球约20亿人的大脑中,约占人类的40%。严重感染会导致大脑和眼睛受损,而免疫系统受损的人最常遭受这种疾病的折磨,这种疾病是由癌症治疗或艾滋病引起的。

尽管已经部署了许多治疗疟疾的方法,但可以追溯到几十年前,随着这些寄生虫对它们产生抵抗力,这些治疗方法最终失去了效力。普鲁德·洪姆说:“这是一场持续的战斗。”

为了寻找一种新的武器库,利兹大学和芝加哥大学的研究人员筛选了一个新合成的化合物库,这些化合物对两种寄生虫中的关键分子均具有潜在作用。尽管JAG21在被感染组织的样本中表现出色,但要使其用作药物,必须从大晶体上缩小其尺寸。研究人员尝试使用化学溶剂将晶体转化为较小的颗粒。但是这些颗粒仍然不能很好地代谢进入血液,这对于到达全身并有效杀死寄生虫是必不可少的。

然后,挑战来自Prud’homme的方式。连同研究生和论文合著者 库尔特·里斯特罗夫(Kurt Ristroph),Prud’homme使用传统的制药技术使JAG21晶体更小,更易溶于水,并且更容易被组织吸收。这些技术包括增稠剂和乳化剂,再加上超声振动使溶液分散以产生均匀的混合物。 Prud’homme博士生Leon Wang也协助制定了最后步骤。

至关重要的是,在室温下保存后,所得药物可稳定六个月。在这种情况下,“稳定性”是指JAG21分子不会降解并失去其效力,也不会重结晶为不可递送的形式。普鲁德·霍姆(Prud’homme)将稳定性的第二个方面与放在架子上的焦糖蜂蜜进行了比较。随着时间的流逝,通常液态蜂蜜会变得太粘。

他说:“当您有蜂蜜时,您希望将其保存以使其保持液态,但是如果它在罐子中结晶并变成固体,那就是一个问题。” “同样的毒品。”证明这种稳定性对于确保药物可以在撒哈拉以南非洲地区没有广泛使用的冷藏和储存区域非常重要。

McLeod说:“该药物的配方非常简单,优雅,是帮助该药物潜在地进入临床的一大步。”

普鲁德·洪姆(Prud’homme)的实验室长期致力于将化合物从理论上有希望的药物转化为实践中有效的药物。十多年前,实验室产生了一种特殊的纳米颗粒生产工艺,称为“ Flash NanoPrecipitation(FNP)”,该工艺将药物颗粒封装在基于聚合物的运输工具中,从而使其变得更小。此后,该技术已用于癌症和结核病的可注射药物。最近,比尔和梅琳达·盖茨基金会(Bill and Melinda Gates Foundation)开始支持普鲁德·霍姆(Prud’homme)实验室的工作,以将该技术应用于廉价的,批量生产的药物,以抗击疟疾等寄生虫。正在进行的毒品翻译工作最终将Prud’homme与JAG21联系起来。向前迈进,现在的目标是以相同的方式进一步优化JAG21,使其更小并且更容易被组织吸收。

Prud’homme说:“我们的下一个阶段是通过我们的纳米颗粒形成平台使药物变得更好。” “通过这种方式,药物也可以制成易于鼻腔喷洒的形式。”

芝加哥的麦克劳德(McLeod)领导着建立全球财团的工作,以推动该药物的研发并使其通过人体临床试验。

普鲁德·霍姆(Prud’homme)表示:“我们非常高兴能参与整个合作。 “我们很高兴为应对疟疾和弓形虫病带来的主要挑战而贡献自己的技能。”