Abordări inovatoare ale tratamentului rezistent al infecțiilor acute și cronice
Revenirea gripei
În ciuda rezultatului ușor al ultimei pandemii de gripă cu virusul gripei porcine H1N1 în 2010, virusurile gripale nu și-au pierdut în niciun caz potențialul de groază global (Fig. 1). Abia recent, variantele extrem de contagioase ale virusului gripei aviare H5N1 au fost create experimental folosind selecția naturală, care combină un potențial ridicat de infecție cu o mortalitate extrem de mare (aproximativ 60%). În afară de aceste uimitoare teste de laborator, gripa este cunoscută pentru epidemiile sale sezoniere, care se răspândesc rapid pe tot globul. Potrivit estimărilor Organizației Mondiale a Sănătății (OMS), 5-15% din populația lumii este afectată cu 250.000 până la 500.000 de decese, în special în grupurile de risc ale persoanelor în vârstă și ale bolnavilor cronici. Numai în Germania, potrivit Institutului Robert Koch, până la 15.000 de persoane mor ca urmare a gripei anuale.
Virușii gripali sunt exemple de numeroși microbi care, cu variabilitatea lor pronunțată, înșeală sistemul nostru imunitar și dezvoltă cu ușurință rezistență la antibiotice și medicamente antivirale. Datorită acestei proprietăți, suntem constrânși să dezvoltăm noi vaccinuri și medicamente și putem face față pandemiilor periculoase cu noi variante de agenți patogeni cu mare dificultate. Acest lucru se aplică metodelor de tratament disponibile în prezent, care - la fel ca sistemul nostru imunitar - sunt stimulate, adică blochează funcțiile patogene. Problema principală aici este mutația pronunțată și capacitatea de recombinare a agenților patogeni, cu ajutorul cărora evită rapid atacul asupra funcțiilor lor și dezvoltă rezistență.
Abordarea tratamentului „orientată de gazdă”
Screening pentru structuri țintă adecvate
Căutarea structurilor țintă proprii ale gazdei utilizabile (ținte) a infecției gripale a fost finalizată recent cu succes de către grupul de lucru de la institut. A fost posibilă prin utilizarea sistematică a interferenței ARN (ARNi), un proces important de reglare a genelor în celulele eucariote, al cărui descoperitor a primit Premiul Nobel pentru medicină în 2003. Folosind RNAi și utilizarea unor roboți puternici, acum este posibil, în principiu, să opriți fiecare genă dintr-o celulă umană din eprubetă [1]. În acest scop, celulele sunt tratate cu molecule mici de ARN interferente (siARN) pentru a testa funcțiile genei individuale în cauză în ceea ce privește rolul lor în reproducerea agentului patogen. În cazul virusurilor gripale, grupul de lucru a reușit să identifice un total de 287 de gene umane, a căror expresie este necesară, pe de o parte, pentru replicarea virusului și, pe de altă parte, nu este necesară funcției celulare [2]. Funcțiile genice relevante și proteinele rezultate pot fi acum considerate structuri țintă pentru dezvoltarea noii clase de medicamente cu un nivel ridicat de rezistență.
Noi medicamente împotriva virusurilor gripale
Pentru a dezvolta în continuare această abordare până când este gata pentru droguri, institutul a preluat coordonarea pentru proiectul ANTIFLU din cel de-al șaptelea program-cadru de cercetare al UE (http://www.antiflu-project.eu/). Scopul se bazează pe identificat ținte în cercul partenerilor europeni de cooperare desemnați, incluzând Lead Discovery Center (LDC) al Max Planck Society, așa-numitul conduce-Să dezvolte compuși ca precursori ai unui medicament cu acțiune largă și rezistent împotriva infecțiilor gripale. Pentru aceasta se estimează o perioadă de cinci ani. Aceasta ar trebui să fie urmată de studiile clinice. Dacă proiectul va avea succes, exemplul de gripă ar oferi dovada fezabilității terapiei dirijate de gazdă pentru procesele de infecție acută.
Ajutor împotriva infecțiilor cronice cu clamidie
Calea urmată ar putea fi eficientă și în cazul infecțiilor cronice: Deoarece chlamydia, ca agent bacterian intracelular obligatoriu, tind să persiste în organismul uman și să provoace daune pe termen lung dacă tratamentul cu antibiotice nu reușește. Chlamydia trachomatis Cu aproape 90 de milioane de infecții noi pe an, de exemplu, este principala cauză de sterilitate la femei și sarcini ectopice. Cercetătorii MPI lucrează, prin urmare, la o analiză la nivel de genom a factorilor celulelor gazdă care joacă un rol în infecțiile cu clamidie. Primele rezultate intermediare au fost deja atinse cu identificarea protein kinazelor esențiale [3]. Cu un tratament orientat orientat către gazdă, posibil în combinație cu antibiotice, s-ar putea obține succese terapeutice mai durabile în viitor. Terapia dirijată de gazdă ar putea fi, de asemenea, benefică în combinație cu vaccinurile.
Îmbunătățirea producției de vaccinuri
Predispoziție individuală la infecții
Analizele globale ale funcției genetice efectuate, de exemplu, cu virusuri gripale și chlamydia, includ totuși un câștig semnificativ în cunoștințe. Este bine cunoscut faptul că oamenii reacționează adesea diferit la agenții infecțioși. Aceasta privește susceptibilitatea la agenți infecțioși, precum și gravitatea și evoluția infecțiilor. Motivele pentru aceasta stau, pe lângă influențele dietetice, în structura noastră genetică individuală. Multe dintre genele noastre sunt polimorfe, adică vin sub diferite forme genetice, care determină, de asemenea, diferențe în funcționalitatea produselor genetice. Deoarece analizele la nivelul genomului prezentate mai sus au identificat acum toate acele gene umane care au funcții importante într-o infecție, se poate presupune că polimorfismele din aceste gene au o influență pozitivă sau negativă asupra evoluției infecției. Analizele epidemiologice ale infecției pe baza factorilor determinanți identificați ai gazdei ar putea permite, așadar, să se tragă concluzii importante despre predispoziția individuală la boli infecțioase.
perspectivă
După cum s-a arătat, analizele funcționale globale ale genomului uman inițiate la institut în ceea ce privește bolile infecțioase acute (virusuri gripale) și cronice (chlamydia) au deschis noi căi pentru o mai bună înțelegere a rolului organismului gazdă în procesul de infecție și, de asemenea, au deschis calea pentru o formă de terapie neutilizată anterior, și anume tratamentul infecției direcționat de gazdă. Această formă de terapie promite un nivel ridicat de rezistență și, prin ea însăși sau în combinație cu antibiotice sau vaccinuri, va extinde semnificativ repertoriul nostru în lupta în curs împotriva agenților patogeni. În plus, din rezultate pot fi obținute informații importante privind susceptibilitatea individuală la agenții infecțioși. Cheia acestei noi descoperiri a fost aplicarea sistematică a tehnologiei de screening bazate pe RNAi. Vor urma studii similare cu alți agenți patogeni umani importanți.