Według WHO, gruźlica pozostaje jedną z dziesięciu głównych przyczyn śmierci, zabijając blisko dwa miliony ludzi rocznie. W samych Indiach na gruźlicę umiera 1000 osób dziennie.
Teraz pacjenci chorzy na gruźlicę biorą koktajl czterech leków. Każdy z tych leków hamuje pojedynczy enzym.
Zespół Gokhale’a pokazuje jak zaprojektować cząsteczkę, która działa na cztery enzymy w Mycobacterium tuberculosis. Celując w kilka enzymów w tym samym czasie jest bardziej efektywnym podejściem. Teoretycznie pacjenci nie musieli by przyjmować kilku leków tylko jeden. Rozkład przyjmowania mieszanki leków jest największym problemem z kilku powodów. Wymaga on od pacjentów przyjmowania czterech leków dokładnie według zaleceń lekarza przez 6 – 9 miesięcy. Jeśli pacjent nie przyjmie wszystkich leków, bakteria może się uodpornić na nie i może stać się trudniejsza do leczenia. W celu zredukowania ryzyka, wiele krajów wymaga od pacjentów, aby na czas leczenia przenieśli się do kliniki gdzie zaopiekuje się nim profesjonalny personel medyczny, który będzie dbał o przestrzeganie przyjmowania leków według rozkładu. Jest to zarówno drogie, jak i czasochłonne podejście. Pojedynczy lek, który działa na wiele szlaków metabolicznych mógłby zaoszczędzić czas i pieniądze poprzez eliminację potrzeby przyjmowania wielu leków w tak długim okresie czasu.
Aby zaprojektować nowy związek Gokhale i jego współpracownicy wykorzystali ewolucyjną sztuczkę w sposobie w jaki Mycobacterium tuberculosis buduje osłonkę lipidową, która okrywa ich powierzchnię. Inaczej niż inne organizmy, Mycobacterium tuberculosis przedstawiają garnitur złożonych lipidów na swojej zewnętrznej błonie. Niektórzy naukowcy sugerują, że te długie cząsteczki lipidowe przyczyniają się do zdolności bakterii do utrzymywania długoterminowej infekcji poprzez dezorientowanie układu immunologicznego gospodarza.
Te złożone lipidy są wielkim czynnikiem patogeniczności i wirulencji Mycobacterium tuberculosis. Nie wiadomo jednak było w jaki sposób są one tworzone poprzez organizm. Przez ostatnie siedem lat Gokhale i jego współpracownicy badali skomplikowane szlaki metaboliczne, które SA używane przez Mycobacterium tuberculosis w procesie budowy złożonych lipidów. Porównali oni Mycobacterium tuberculosis do fabryki chemicznej, gdzie złożone mechanizmy w formie enzymów, współdziałają w celu połączenia kwasów tłuszczowych w długie łańcuchy. W 2004 odkryli oni nową klasę enzymów, które są najistotniejsze we wczesnej fazie procesu budowania łańcuchów lipidowych. Nazwano je „fatty acyl-AMP ligases” (FAALs). Enzymy te podkręcają kwasy tłuszczowe, tak że enzymy drugiej klasy mogą je połączyć.
W najnowszych badaniach Gokhale i jego współpracownicy odkryli, że konkretna cząsteczka, która hamuje FAALs, również hamuje inne, podobnie zbudowane enzymy, które są wymagane podczas cyklu życia bakterii w organizmie człowieka. Głównym wyzwaniem leków, które działały by na różne stadia choroby.
Katarzyna Wyborska
Pooja Arora, Aneesh Goyal, Vivek T. Natarajan, Eerappa Rajakumara, Priyanka Verma, Radhika Gupta, Malikomohamed Yousef, Omita A. Trivedi, Debasisa Mohanty, Anil Tyagi, Rahan Sankaranarayanan, Rajesh S. Gokhale „ Mechanistic and functional insights into fatty acid activation in Mycobacterium tuberculosis”; 01 February 2009, Nature Chemical Biology
KOMENTARZE