Senyawa keluarga baru menunjukkan harapan dalam mengobati cacing parasit

Sebuah tim peneliti internasional yang dipimpin oleh Universitas Toronto telah menemukan senyawa alami yang berpotensi menciptakan pengobatan baru dan lebih efektif untuk cacing parasit. Senyawa ini menghalangi proses metabolisme unik yang digunakan cacing untuk bertahan hidup di usus manusia.

Cacing parasit yang ditularkan melalui tanah mendatangkan malapetaka di negara-negara berkembang di daerah tropis. Infeksi parasit ini menyebabkan rasa tidak enak badan, kelemahan, malnutrisi, dan gejala melemahkan lainnya serta dapat menyebabkan cacat lahir dan mengganggu pertumbuhan pada anak.

Cacing parasit yang ditularkan melalui tanah menginfeksi lebih dari satu miliar orang di seluruh dunia, sebagian besar terjadi di masyarakat berpenghasilan rendah di negara-negara berkembang yang tidak memiliki sistem layanan kesehatan dan sanitasi yang komprehensif. Parasit menjadi kurang rentan terhadap sedikitnya obat anthelmintik yang tersedia, sehingga pencarian senyawa baru sangat diperlukan.

Taylor Davie, penulis pertama studi ini dan mahasiswa pascasarjana di Pusat Penelitian Seluler dan Biomolekuler Donnelly di Universitas Toronto

Studi ini dipublikasikan hari ini di jurnal Nature Communications.

Banyak spesies cacing parasit menghabiskan sebagian besar siklus hidupnya di dalam tubuh manusia. Untuk beradaptasi dengan kondisi lingkungan usus, terutama kekurangan oksigen, parasit beralih ke jenis metabolisme yang bergantung pada molekul yang disebut rhodoquinone (RQ).

Parasit dapat bertahan hidup di dalam inang manusia selama berbulan-bulan menggunakan metabolisme yang bergantung pada RQ.

Tim peneliti memutuskan untuk menargetkan proses metabolisme adaptif cacing parasit karena RQ hanya ada dalam sistem parasit; orang tersebut tidak memproduksi atau menggunakan RQ. Oleh karena itu, senyawa yang dapat mengatur produksi atau aktivitas molekul ini secara selektif membunuh parasit tanpa merugikan inang manusia.

Para peneliti menyaring senyawa alami yang diisolasi dari tumbuhan, jamur, dan bakteri menggunakan model organisme C. Elegans. Meski bukan parasit, cacing ini juga bergantung pada RQ untuk metabolismenya saat oksigen tidak tersedia.

"Ini adalah pertama kalinya kami dapat mencari obat yang secara spesifik menargetkan metabolisme yang tidak biasa dari parasit ini," kata Andrew Fraser, peneliti utama studi tersebut dan profesor genetika molekuler di Donnelly Center dan Temerty School of Medicine..

"Layar ini dimungkinkan oleh keberhasilan baru-baru ini oleh kelompok kami dan kelompok lain dalam menggunakan C. Elegans untuk mempelajari metabolisme yang bergantung pada RQ, serta kolaborasi kami dengan RIKEN, salah satu lembaga penelitian terbesar di Jepang. Kami memindai koleksi luar biasa mereka 25.000 senyawa alami, yang mengarah pada penemuan senyawa golongan benzimidazol yang dapat membunuh cacing tergantung pada jenis metabolismenya."

Para peneliti mengusulkan penggunaan rejimen multi-dosis menggunakan senyawa yang baru ditemukan untuk mengobati cacing parasit. Meskipun pengobatan dosis tunggal lebih cocok untuk program pengobatan obat massal, program pengobatan yang lebih lama akan lebih efektif dalam membunuh parasit.

“Kami sangat senang dengan hasil penelitian yang menggunakan perpustakaan kami,” kata Hiroyuki Osada, profesor farmasi di Universitas Shizuoka dan direktur kelompok biologi kimia di Pusat Sumber Daya Berkelanjutan RIKEN.

"Studi ini menunjukkan kekuatan pendekatan penyaringan, yang memungkinkan para peneliti dalam hal ini menyaring sejumlah besar molekul dalam kumpulan produk alami yang terkonsentrasi. Penyaringan sangat efisien, yang merupakan kunci untuk menjawab pertanyaan penelitian mendesak di bidang global penting seperti ini."

Langkah selanjutnya yang dilakukan tim peneliti termasuk menyempurnakan kelas inhibitor baru melalui uji in vivo tambahan dengan cacing parasit, yang akan dilakukan oleh laboratorium Kaiser di Universitas Basel di Swiss, dan melanjutkan pencarian senyawa yang menghambat RQ.

"Studi ini hanyalah permulaan," kata Fraser. "Kami telah menemukan beberapa senyawa lain yang sangat kuat yang mempengaruhi metabolisme ini, termasuk untuk pertama kalinya senyawa yang menghalangi kemampuan cacing untuk menghasilkan RQ. Kami berharap penelitian kami akan membantu mengembangkan obat untuk mengobati patogen utama di seluruh dunia." hal>

Penelitian ini didukung oleh Institutes of Health Canada dan Organisasi Biologi Molekuler Eropa.