Una nueva familia de compuestos se muestra prometedora en el tratamiento de gusanos parásitos

Un equipo internacional de investigadores dirigido por la Universidad de Toronto ha descubierto una familia de compuestos naturales con el potencial de crear tratamientos nuevos y más eficaces para los gusanos parásitos. Estos compuestos bloquean un proceso metabólico único que los gusanos utilizan para sobrevivir en el intestino humano.

Los gusanos parásitos que se encuentran en el suelo están causando estragos en los países en desarrollo de los trópicos. La infección por estos parásitos produce malestar, debilidad, desnutrición y otros síntomas debilitantes y puede causar defectos de nacimiento y afectar el crecimiento de los niños.

Los gusanos parásitos transmitidos por el suelo infectan a más de mil millones de personas en todo el mundo, principalmente en comunidades de bajos ingresos en países en desarrollo que carecen de sistemas integrales de atención sanitaria y saneamiento. Los parásitos son cada vez menos susceptibles a los pocos fármacos antihelmínticos disponibles, por lo que es urgente buscar nuevos compuestos.

Taylor Davie, primer autor del estudio y estudiante de posgrado en el Centro Donnelly de Investigación Celular y Biomolecular de la Universidad de Toronto

El estudio fue publicado hoy en la revista Nature Communications.

Muchas especies de gusanos parásitos pasan la mayor parte de su ciclo de vida dentro de un huésped humano. Para adaptarse a las condiciones del entorno intestinal, especialmente a la falta de oxígeno, el parásito cambia a un tipo de metabolismo que depende de una molécula llamada rodoquinona (RQ).

El parásito puede sobrevivir dentro de su huésped humano durante muchos meses utilizando un metabolismo dependiente de RQ.

El equipo de investigación decidió centrarse en el proceso metabólico adaptativo del gusano parásito porque RQ sólo está presente en el sistema del parásito; la persona no produce ni utiliza RQ. Por lo tanto, los compuestos que pueden regular la producción o actividad de esta molécula matan selectivamente al parásito sin dañar al huésped humano.

Los investigadores examinaron compuestos naturales aislados de plantas, hongos y bacterias utilizando el organismo modelo C. Elegans. Aunque no es un parásito, este gusano también depende de la RQ para su metabolismo cuando no hay oxígeno disponible.

"Esta es la primera vez que hemos podido buscar fármacos que se dirijan específicamente al metabolismo inusual de estos parásitos", afirmó Andrew Fraser, investigador principal del estudio y profesor de genética molecular en el Centro Donnelly y la Facultad de Medicina Temerty..

"Esta pantalla fue posible gracias a los recientes éxitos de nuestro grupo y otros en el uso de C. Elegans para estudiar el metabolismo dependiente de RQ, así como a nuestra colaboración con RIKEN, una de las agencias de investigación más grandes de Japón. Escaneamos su destacada colección de 25.000 compuestos naturales, lo que llevó al descubrimiento de una familia de compuestos de bencimidazol que matan a los gusanos que dependen de este tipo de metabolismo."

Los investigadores proponen utilizar un régimen de dosis múltiples utilizando una familia de compuestos recientemente descubierta para tratar gusanos parásitos. Aunque el tratamiento de dosis única es más conveniente para los programas de tratamiento farmacológico masivo, un programa de tratamiento más prolongado será más eficaz para matar los parásitos.

“Estamos muy satisfechos con los resultados de la investigación para la que utilizamos nuestra biblioteca”, afirmó Hiroyuki Osada, profesor de farmacia en la Universidad de Shizuoka y director del grupo de biología química del Centro RIKEN de Recursos Sostenibles.

"El estudio demuestra el poder del enfoque de detección, que permite a los investigadores en este caso detectar una gran cantidad de moléculas dentro de una colección concentrada de productos naturales. Las pruebas son muy eficientes, lo cual es clave para abordar cuestiones urgentes de investigación de importancia global. Importancia como ésta."

Los próximos pasos del equipo de investigación incluyen refinar la nueva clase de inhibidores mediante pruebas adicionales in vivo con gusanos parásitos, que serán realizadas por el laboratorio Kaiser de la Universidad de Basilea en Suiza, y continuar la búsqueda de compuestos que inhiban RQ..

"Este estudio es sólo el comienzo", afirmó Fraser. "Hemos encontrado varios otros compuestos muy potentes que afectan este metabolismo, incluido por primera vez un compuesto que bloquea la capacidad de los gusanos para producir RQ. Esperamos que nuestras pruebas ayuden a desarrollar medicamentos para tratar los principales patógenos en todo el mundo". P>

Esta investigación fue apoyada por los Institutos de Salud de Canadá y la Organización Europea de Biología Molecular.