Auf der Suche nach Malaria-Wirkstoffen haben Berliner Forscher neue Verbindungen identifiziert. Sie können selektiv Bestandteile des parasitären Zellskeletts hemmen.
Malaria ist mit geschätzten 240 Millionen Erkrankten und mehr als 600.000 Todesfällen – allein im Jahr 2020 – eine der tödlichsten Krankheiten weltweit. Die meisten Todesfälle (60–75 Prozent) entfallen dabei auf Kinder unter 5 Jahren (World Malaria Report 2021 der WHO). Die Reduzierung von Malaria-Erkrankungen und -Todesfällen bleibt daher ein globales Ziel und eine Herausforderung für die Wissenschaft.
Wie fast alle tierischen Zellen ist auch Plasmodium falciparum, der Erreger der Malaria, für seine Vermehrung, sein Wachstum und seine Übertragung auf Strukturen des zellulären Skeletts, einschließlich Mikrotubuli, angewiesen. Mikrotubuli und ihr molekularer Baustein Tubulin haben bereits eine herausragende Bedeutung als molekulare Angriffspunkte vieler Chemotherapeutika.
Trotz bemerkenswerter Erfolge bei der Krebsbekämpfung blieb die Entwicklung von Wirkstoffen gegen parasitäres Tubulin bei der Bekämpfung von Infektionskrankheiten unzureichend. Obwohl Plasmodium falciparum und menschliches Tubulin sehr ähnlich sind, entdeckten der Molekularbiologe William Hirst und seine Kollegen hinreichende Unterschiede, um Wirkstoffe zu identifizieren, die selektiv die Mikrotubuli des Parasiten hemmen, ohne jedoch das Zytoskelett der menschlichen Zelle zu beeinträchtigen.
In der vorliegenden Studie gelang es Erstautor Hirst und internationalen Kollegen der Humboldt-Universität zu Berlin, Freie Universität Berlin und Australian National University, Plasmodium-Tubulin aus infizierten roten Blutzellen aufzureinigen und zu charakterisieren. Da nun erstmals sowohl funktionelles Parasiten- als auch menschliches Tubulin zur Verfügung standen, konnten die Wissenschaftler nach parasitenspezifischen Hemmstoffen suchen.
Unter den getesteten Verbindungen wiesen zwei Verbindungen eine selektive Toxizität gegenüber den Mikrotubuli des Parasiten auf. Das heißt, diese Wirkstoffe hemmten das Wachstum der Plasmodium-Mikrotubuli, nicht jedoch der menschlichen Mikrotubuli. Simone Reber, Leiterin der Forschungsgruppe, ist über diesen Erfolg sehr erfreut: „Unsere Fähigkeit, jetzt gezielt nach Verbindungen zu suchen, die das Mikrotubuli-Wachstum von Parasiten unterbinden, ohne die menschlichen Mikrotubuli zu beeinträchtigen, bietet eine spannende Möglichkeit für die Entwicklung neuer, dringend benötigter Malaria-Mittel“, sagt die Wissenschaftlerin.
Dieser Text basiert auf einer Pressemitteilung der Humboldt-Universität zu Berlin. Die Originalpublikation haben wir euch hier und im Text verlinkt.
Bildquelle: Rosie Kerr, Unsplash
