عائلة جديدة من المركبات الواعدة في علاج الديدان الطفيلية

اكتشف فريق بحثي دولي بقيادة جامعة تورنتو عائلة من المركبات الطبيعية التي قد تُسهم في ابتكار علاجات جديدة وأكثر فعالية للديدان الطفيلية. تعمل هذه المركبات على تثبيط عملية أيضية فريدة تستخدمها الديدان للبقاء على قيد الحياة في أمعاء الإنسان.

تُلحق الديدان الطفيلية التي تنتقل عبر التربة أضرارًا بالغة بالدول النامية في المناطق الاستوائية. تُسبب الإصابة بهذه الطفيليات الشعور بالضيق والضعف وسوء التغذية وأعراضًا مُنهكة أخرى، كما يُمكن أن تُسبب عيوبًا خلقية لدى الأطفال وتُعيق نموهم.

تصيب الديدان الطفيلية المنقولة بالتربة أكثر من مليار شخص حول العالم، معظمهم في المجتمعات الفقيرة بالدول النامية التي تفتقر إلى أنظمة صحية وصرف صحي شاملة. أصبحت الطفيليات أقل تأثرًا بالأدوية المضادة للديدان القليلة المتاحة، لذا فإن إيجاد مركبات جديدة أمرٌ ملحّ.

تايلور ديفي، المؤلف الأول للدراسة وطالب الدراسات العليا في مركز دونيلي للأبحاث الخلوية والجزيئية الحيوية في جامعة تورنتو

نُشرت الدراسة اليوم في مجلة Nature Communications.

تقضي العديد من أنواع الديدان الطفيلية معظم دورة حياتها داخل جسم الإنسان المضيف. وللتكيف مع بيئة الأمعاء، وخاصةً نقص الأكسجين، يتحول الطفيلي إلى نوع من الأيض يعتمد على جزيء يُسمى رودوكينون (RQ).

يمكن للطفيلي أن يبقى على قيد الحياة داخل مضيفه البشري لعدة أشهر باستخدام عملية التمثيل الغذائي المعتمدة على RQ.

قرر فريق البحث استهداف العملية الأيضية التكيفية للدودة الطفيلية، لأن بروتين RQ موجود فقط في جسم الطفيلي، بينما لا ينتجه البشر ولا يستخدمونه. لذلك، فإن المركبات القادرة على تنظيم إنتاج أو نشاط هذا الجزيء ستقضي على الطفيلي بشكل انتقائي دون الإضرار بالجسم البشري.

قام الباحثون بفحص مركبات طبيعية معزولة من النباتات والفطريات والبكتيريا على كائن نموذجي يُدعى "الدودة الرشيقة". ورغم أنها ليست طفيلية، إلا أن هذه الدودة تعتمد أيضًا على "الكمية النسبية" (RQ) في عملية الأيض عند عدم توفر الأكسجين.

وقال أندرو فريزر، الباحث الرئيسي في الدراسة وأستاذ علم الوراثة الجزيئية في مركز دونيلي وكلية طب تيميرتي: "هذه هي المرة الأولى التي نتمكن فيها من البحث عن أدوية تستهدف على وجه التحديد عملية التمثيل الغذائي غير العادية لهذه الطفيليات".

أصبح هذا الفحص ممكنًا بفضل التطورات الحديثة التي حققتها مجموعتنا وآخرون في استخدام الديدان الأسطوانية لدراسة الأيض المعتمد على RQ، بالإضافة إلى تعاوننا مع RIKEN، إحدى أكبر وكالات البحث في اليابان. فحصنا مجموعتهم المميزة من 25,000 مركب طبيعي، مما أدى إلى اكتشاف عائلة من مركبات البنزيميدازول التي تقتل الديدان المعتمدة على هذا النوع من الأيض.

يقترح الباحثون نظامًا علاجيًا متعدد الجرعات من عائلة مُركّبات مُكتشفة حديثًا لعلاج الديدان الطفيلية. وبينما يُعدّ العلاج بجرعة واحدة أنسب لبرامج العلاج الدوائي الجماعية، فإن برنامج العلاج الأطول سيكون أكثر فعالية في القضاء على الطفيليات.

وقال هيرويوكي أوسادا، أستاذ الصيدلة في جامعة شيزوكا ومدير مجموعة الكيمياء الحيوية في مركز ريكين للموارد المستدامة: "نحن سعداء للغاية بنتائج الدراسة التي استخدمنا مكتبتنا من أجلها".

تُظهر الدراسة قوة نهج الفحص، الذي يُمكّن الباحثين في هذه الحالة من فحص أعداد هائلة من الجزيئات ضمن مجموعة مُركّزة من المنتجات الطبيعية. يُعدّ الفحص فعالاً للغاية، وهو أمرٌ أساسيٌّ لمعالجة أسئلة بحثية مُلحّة ذات أهمية عالمية كهذه.

وتشمل الخطوات التالية لفريق البحث تحسين فئة جديدة من المثبطات من خلال اختبارات إضافية في الجسم الحي باستخدام الديدان الطفيلية، والتي سيتم إجراؤها بواسطة مختبر كايزر في جامعة بازل في سويسرا، ومواصلة البحث عن المركبات التي تمنع RQ.

قال فريزر: "هذه الدراسة ليست سوى البداية. لقد اكتشفنا العديد من المركبات الأخرى شديدة الفعالية التي تؤثر على هذا الأيض، بما في ذلك، ولأول مرة، مركب يعيق قدرة الديدان على إنتاج RQ. نأمل أن تساعد فحوصاتنا في تطوير أدوية لعلاج مسببات الأمراض الرئيسية حول العالم".

تم دعم هذا البحث من قبل المعاهد الصحية الكندية والمنظمة الأوروبية لعلم الأحياء الجزيئي.