カリフォルニア大学サンディエゴ校の研究者らは、どの遺伝子変異が薬剤耐性を与える可能性が最も高いかを判断するために、何百ものマラリア原虫のゲノムを分析した。調査結果は、 科学科学者が機械学習を利用して抗マラリア薬耐性を予測し、さらなる開発のために最も有望な実験的治療法をより効果的に優先順位付けするのに役立つ可能性がある。このアプローチは、他の感染症、さらにはがんにおける治療抵抗性の予測にも役立つ可能性があります。
多くの薬剤耐性研究では、一度に 1 つの化学物質しか調べることができませんが、私たちがここで行うことができたのは、100 を超える異なる化合物にわたる抗マラリア薬剤耐性を理解するためのロードマップを作成することです。私たちが研究した耐性遺伝子の多くは異なる種にわたって保存されているため、これらの結果は他の病気にも役立つでしょう。」
エリザベス・ウィンゼラー博士、カリフォルニア大学サンディエゴ・スカッグス薬学部教授、およびカリフォルニア大学サンディエゴ医学部小児科教授
マラリアは蚊が媒介する病気で、世界中で何億人もの人々が罹患しており、多くの熱帯および亜熱帯地域で公衆衛生上の大きな脅威となっています。病気の制御に向けてかなりの進歩があったにもかかわらず、マラリアは依然として罹患率と死亡率の主な原因であり、世界保健機関によると、特にアフリカではマラリアによる死亡の95％が発生しています。第一選択薬は、薬剤耐性菌株の蔓延により失敗を繰り返してきた。 熱帯熱マラリア原虫マラリアを引き起こす寄生虫。
「新しく、より効果的なマラリア治療法の必要性は急務ですが、マラリア研究と医薬品開発への資金は非常に限られています」とカリフォルニア大学サンディエゴ校での役割に加えて、ビル・アンド・メリンダ・ゲイツ財団の資金提供を受けたウィンゼラー氏は述べた。マラリア治療薬加速剤。 「しかし、マラリア研究コミュニティは組織化されており、非常に協力的であり、私たちの研究はこれらの強みを活用して、新しいマラリア治療法を特定し優先順位を付けるプロセスを大幅に容易にするリソースを作成することができました。」
研究者らは、確立された治療法と新しい実験薬の両方を含む118種類の抗マラリア薬のいずれかに耐性を示すように研究室で進化した724匹のマラリア原虫のゲノムを分析した。研究者らは、耐性に関連する変異のパターンを探すことで、遺伝子内の物理的位置など、これらの遺伝的変異の独特の特徴を特定することができ、どの変異が薬剤耐性に寄与する可能性が高いかを予測するために使用できる可能性がある。
「私たちの最終的な目標は、機械学習を利用して、どの化合物が耐性によって損なわれるリスクが最も高いかを理解し、初期の医薬品開発プロセスを合理化し、最終的に治療薬をより早く臨床試験に移行できるようにすることです」とウィンゼラー氏は述べた。 「この研究により、これらの新しいツールを訓練するために必要なデータが得られます。」
「この研究はまた、遺伝子のネットワークがどのようにして化学クラス間の耐性を媒介するのかを明らかにし、耐性抵抗性の化合物を探索する際のロードマップを提供します」と共著者で微生物学および免疫学の教授であるデイビッド・フィドック博士は付け加えた。コロンビア大学バゲロス内科医・外科医大学にて。
この発見は新しい抗マラリア薬の開発に重要な意味を持つが、研究者らはまた、彼らのアプローチがさまざまな疾患に関連する可能性があることも強調している。これは、薬剤耐性を引き起こす遺伝子機構がさまざまな病原体間で、さらにはヒトの細胞内でも一貫しているためです。たとえば、この研究で特定された耐性を引き起こす変異の多くは、PfMDR1と呼ばれる熱帯熱マラリア原虫のタンパク質に由来しており、作用部位から薬剤を輸送するなど、細胞のさまざまな部分間で物質を移動させることができる。 PfMDR1 にはヒトにも正確に対応するものがあり、ヒト版の変異はがんにおける治療抵抗性の主な要因の 1 つです。
「この研究の潜在的な影響は非常に大きく、単一の疾患をはるかに超えています」とウィンゼラー氏は述べた。 「マラリアを研究することで、このリソースをまとめる機会が得られました。これらの発見が、マラリアだけでなく薬剤耐性全体の研究方法を変えるのに役立つことを願っています。」
ソース：
参考雑誌:
1732845777
#抗マラリア薬耐性を理解するためのロードマップ
2024-11-29 01:34:00