Nuevo fármaco se muestra prometedor contra la toxoplasmosis

Hallazgos de un nuevo estudio de la Facultad de Medicina de la Universidad de Kentucky publicado en la Revista de Química Biológica El 28 de mayo puede conducir a un nuevo tratamiento contra Toxoplasma gondii, el parásito que causa la toxoplasmosis.

Los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades informan que aproximadamente 40 millones de personas en los EE. UU. son portadoras del parásito T. gondii, pero muy pocas tienen síntomas porque el sistema inmunitario generalmente evita que el parásito provoque la enfermedad. Sin embargo, la toxoplasmosis puede tener graves consecuencias para las mujeres recién infectadas durante el embarazo y para cualquier persona con un sistema inmunitario comprometido.

Aquellos que tienen toxoplasmosis severa pueden albergar una versión de quiste del parásito dentro del tejido cerebral y muscular. Estos quistes son responsables de causar enfermedades graves, especialmente en personas inmunodeprimidas.

Los laboratorios de Matthew Gentry, Ph.D., y Craig Vander Kooi, Ph.D., en el Departamento de Bioquímica Molecular y Celular, Anthony Sinai, Ph.D., en el Departamento de Microbiología, Inmunología y Genética Molecular, y Zhong-Yin Zhang, Ph.D., del Instituto Purdue para el Descubrimiento de Fármacos, colaboró ​​para desarrollar un fármaco que ataca la forma de quiste del parásito.

En investigaciones anteriores, Gentry identificó una enzima en T. gondii llamada TgLaforin, que, según su hipótesis, era fundamental para permitir que el parásito accediera a la energía de una molécula de almacenamiento de carbohidratos. El equipo desarrolló un nuevo fármaco que inhibe la TgLaforina con el objetivo de evitar que las enzimas accedan y proporcionen energía al parásito.

Si bien existen medicamentos aprobados por la FDA para tratar los síntomas de la toxoplasmosis, ninguna terapia actual se enfoca en la forma de quiste del parásito.

El nuevo descubrimiento fue posible gracias a la colaboración multidisciplinaria de expertos de los cuatro laboratorios, dice Gentry.

Robert Murphy, Ph.D., miembro de los laboratorios Gentry y Sinai, realizó experimentos iniciales que caracterizaron a TgLaforin y proporcionaron una base para comprender la función de la enzima.

Tiantian Chen, un estudiante graduado en el laboratorio de Vander Kooi, generó modelos de TgLaforin utilizando un nuevo programa llamado AlphaFold2, que es un algoritmo de inteligencia artificial que proporciona información valiosa para la investigación. Chen generó modelos que proporcionaron una imagen de la enzima que demostró que TgLaforin era un objetivo farmacológico único y posible.

Jianping Lin, Ph.D., un postdoctorado en el laboratorio de Zhang, luego usó la información generada por Murphy y Chen en combinación con técnicas novedosas en química para generar la primera versión de un futuro fármaco contra el toxoplasma.

«Me entusiasmó descubrir que el fármaco era eficaz contra la TgLaforina en los tubos de ensayo y que impedía que la TgLaforina realizara su actividad normal contra una variedad de sustratos, incluidos los carbohidratos», dijo Murphy.

El trabajo futuro de estos laboratorios probará el fármaco en parásitos. Luego, el equipo buscará aumentar su potencia y selectividad y adaptar sus propiedades químicas para permitir estudios en animales.

«Este estudio es un gran ejemplo de lo que Provost DiPaola promueve constantemente con respecto a la investigación transdisciplinaria», dijo Gentry. «Este trabajo fue un verdadero esfuerzo de equipo y es muy emocionante ver a dónde lo llevaremos a continuación».