Быстро распространяющиеся генетические мутации угрожают эффективности лечения малярии

Ученые обнаружили новые генетические изменения в малярийных паразитах, которые быстро распространяются в Уганде и могут снижать эффективность нескольких широко используемых препаратов против малярии.

Исследование, проведенное учеными Университета Брауна, опубликовано в журнале Nature Medicine. Его результаты помогают лучше понять растущую проблему лекарственной устойчивости малярийных паразитов и указывают на потенциальный молекулярный маркер, который может использоваться для отслеживания появления и распространения устойчивых вариантов.

Новые генетические изменения связаны с устойчивостью к препаратам

Исследователи провели полногеномное секвенирование малярийных паразитов, выделенных из крови сотен инфицированных людей в Уганде. Они обнаружили группу генетических вариантов, связанных со сниженной чувствительностью паразитов к нескольким широко применяемым противомалярийным препаратам.

Исследование было посвящено Plasmodium falciparum — паразиту, который вызывает наиболее тяжелую форму малярии.

В Уганде на протяжении примерно двух десятилетий основным препаратом для лечения неосложненной малярии остается артеметер-люмефантрин (AL) — комбинированная терапия на основе производных артемизинина, широко используемая в странах Африки к югу от Сахары.

Ученые выявили участок генома паразита, включающий 69 генов. Дальнейший анализ показал, что комбинация трех мутаций и двух делеций связана со сниженной чувствительностью к артемизинину и люмефантрину — двум компонентам AL, — а также к мефлохину.

Наиболее тесно связанные с этим изменением мутации были обнаружены в гене, кодирующем белок PX1 — фосфоинозитид-связывающий белок. Этот ген расположен рядом с другим геном, который ранее связывали с умеренной устойчивостью к артемизинину.

По словам исследователей, это первый случай, когда конкретное генетическое изменение удалось связать со сниженной чувствительностью паразита сразу к нескольким препаратам, входящим в комбинированную терапию малярии.

Новый потенциальный маркер для отслеживания устойчивости

Ученые уже много лет отслеживают устойчивость малярийных паразитов к лекарствам, однако существующие системы наблюдения в основном ориентированы на ранее известные генетические маркеры лекарственной устойчивости.

Новые мутации, связанные с геном PX1, могут стать дополнительным инструментом для мониторинга развития и распространения устойчивости.

Особую тревогу вызывает то, что выявленные генетические варианты быстро распространяются в Уганде. При этом пока неизвестно, насколько широко они уже распространились за пределами страны.

Исследование также не доказывает, что обнаруженные генетические изменения напрямую приводят к ухудшению результатов лечения у пациентов. Паразитов изучали в лаборатории после их выделения у инфицированных людей, поэтому необходимы дополнительные клинические исследования, чтобы определить, как именно эти мутации влияют на эффективность противомалярийной терапии.

Растет риск неэффективности лечения

Лекарственная устойчивость возникает, когда паразиты неоднократно подвергаются воздействию препаратов. В результате варианты, способные выживать после лечения, получают преимущество и постепенно становятся более распространенными.

Особенно серьезную обеспокоенность вызывает снижение чувствительности одновременно к артемизинину и люмефантрину, поскольку эти препараты лежат в основе лечения малярии во многих странах Африки.

Исследователи считают, что новые мутации необходимо включить в системы генетического мониторинга. Отслеживание их географического распространения позволит органам здравоохранения своевременно выявлять снижение чувствительности паразитов к препаратам — еще до того, как неудачи лечения станут массовыми.

Результаты также подчеркивают необходимость разработки более точных моделей прогнозирования, которые помогут определить, когда существующие противомалярийные препараты могут полностью потерять эффективность.

По мнению ученых, полученные данные говорят о необходимости уделять особое внимание двум направлениям: постоянно отслеживать эволюцию устойчивых к лекарствам малярийных паразитов и ускорять разработку новых методов лечения.

Малярия по-прежнему остается одной из значимых причин заболеваний и смертей, особенно в странах Африки к югу от Сахары. Поэтому дальнейшее распространение устойчивых паразитов может существенно осложнить борьбу с инфекцией.