Des chercheurs de Clemson découvrent une thérapie prometteuse pour les personnes atteintes de toxoplasmose

De nombreux médecins conseillent à leurs patientes enceintes d’éviter les excréments de chat. même la litière de l’animal domestique est interdite. Maintenant, un groupe de chercheurs de l’Université de Clemson a découvert une thérapie prometteuse pour les personnes souffrant de toxoplasmose, une maladie causée par le protozoaire microscopique Toxoplasma gondii.

T. gondii c’est la raison pour laquelle les femmes enceintes sont averties de ne pas entrer en contact avec les excréments de chat. L’équipe Clemson a recruté un allié improbable :; l’herbicide oxadiazon- ; dans la lutte contre le parasite unicellulaire. L’équipe a découvert l’oxadiazon en raison de la capacité de l’herbicide à court-circuiter la production d’une enzyme qui T. gondii vous avez besoin de vous épanouir.

Les professeurs associés Daniel Whitehead et Zhicheng Dou et l’ancien étudiant diplômé Kerrick Rees ont mené l’étude. La revue ACS Infectious Disease, une publication de l’American Chemical Society, a publié ses découvertes dans un article intitulé “Les dérivés d’oxadiazon provoquent une puissante inhibition de la croissance intracellulaire contre Toxoplasma gondii en perturbant la biosynthèse de l’hème”.

T. gondii il infecte presque tous les animaux à sang chaud, dont environ un tiers de tous les humains, ce qui en fait l’un des organismes parasites les plus répandus connus de l’homme, ont déclaré les chercheurs. Les humains peuvent obtenir T. gondii de diverses manières, y compris la consommation de certaines viandes insuffisamment cuites et contaminées, en particulier le porc, l’agneau et la venaison ; contact avec des excréments de chat; et dans l’utérus, si la mère est infectée.

“Les infections pendant la grossesse peuvent être très dangereuses pour les femmes et leurs bébés à naître, en particulier au cours du premier trimestre”, a déclaré Whitehead, professeur agrégé au Département de chimie.

Lorsqu’elle est transmise pendant la grossesse, la maladie peut provoquer des malformations congénitales et même la mort du fœtus. Les infections à toxoplasme peuvent entraîner des complications graves, voire mortelles, chez les patients immunodéprimés, comme les personnes vivant avec le VIH et celles qui suivent une chimiothérapie.

Alors que T. gondii Il est généralement asymptomatique chez les personnes infectées dont le système immunitaire n’est pas compromis.Les parasites peuvent pénétrer la barrière hémato-encéphalique de l’hôte pour hiberner dans le cerveau et passer à des infections chroniques, qui peuvent parfois se réactiver en infections aiguës lorsque l’immunité de l’hôte est compromise.

Les traitements actuels de la toxoplasmose présentent des lacunes critiques.

À l’heure actuelle, le traitement de la toxoplasmose chez les patients est très limité. Par exemple, il existe un traitement associant la pyriméthamine et la sulfadiazine, mais ce traitement n’est pas très bien toléré chez certaines populations de personnes en raison d’effets secondaires très importants.”

Zhicheng Dou, professeur agrégé, Département des sciences biologiques

En outre, a déclaré Dou, il n’existe actuellement aucun traitement disponible pour T. gondii une fois qu’il a migré vers le cerveau.

“Nous voyons un besoin très urgent de développer une nouvelle et nouvelle thérapie contre les infections à toxoplasme”, a-t-il déclaré.

L’équipe Clemson s’est concentrée sur l’enzyme protoporphyrinogène oxydase (PPO), qui est présente dans les plantes, les animaux et T. gondii. chez les animaux et T. gondii, cette enzyme est utilisée pour produire de l’hème. Chez les plantes, le PPO est essentiel à la production de chlorophylle en plus de l’hème. De manière critique, dans T. gondiiLe PPO a l’attribut utile d’être plus étroitement lié aux plantes qu’aux humains, a déclaré Dou, ce qui a suggéré qu’il était possible de développer des herbicides ciblés sur le PPO qui tuent spécifiquement T. gondii sans endommager les tissus humains. L’oxadiazon est un inhibiteur connu de la production d’hème chez les plantes. Cela a fait de l’oxadiazon une stratégie thérapeutique attrayante, ont déclaré les chercheurs.

L’avantage d’utiliser l’oxadiazon pour traiter la toxoplasmose est qu’il n’endommage pas les tissus humains infectés lors d’expériences en laboratoire. Oxadiazon n’a pas été particulièrement efficace contre T. gondiiCependant, Rees a été chargé de créer une bibliothèque de 20 dérivés d’oxadiazon pour l’expérimentation.

“J’avais fait pas mal de travail avec un certain type de réaction, connue sous le nom de réaction de clic, qui est vraiment capable d’ajouter différentes complexités moléculaires très efficacement et simplement à ces molécules”, a déclaré Rees.

La réaction de clic a facilité la modification de la composition physique des molécules en ajoutant ou en supprimant des parties des structures des molécules, a ajouté Rees.

Selon Dou, l’un des dérivés synthétisés dépassait en fait l’efficacité de la molécule d’oxadiazon originale “100 fois”, qu’il a décrite comme un résultat “excitant”.

L’équipe a utilisé une approche interdisciplinaire dans ses recherches, a déclaré Whitehead.

“Mon laboratoire est un laboratoire de chimie organique synthétique, donc notre expertise est de construire des molécules compliquées. C’était vraiment l’expertise de Kerrick qu’il a apportée au projet, il a donc pu prendre l’herbicide connu et synthétiser un grand nombre de dérivés dans le laboratoire, ” il a dit. “C’est une sorte d’expérience complémentaire à la biologie parasitaire et à la biologie moléculaire dans le laboratoire de Zhicheng.”

Rees est maintenant stagiaire postdoctoral à l’Université Vanderbilt.

Dou a déclaré que les prochaines étapes comprennent la synthèse de plus de dérivés d’oxadiazon pour trouver les dérivés les plus efficaces pour le traitement chez l’homme.

La recherche de l’équipe a été financée par une subvention des National Institutes of Health. Dou et Whitehead prévoient de demander des subventions supplémentaires pour poursuivre l’enquête.

La source:

Référence magazine :

Rees, K.C. et coll. (2022) Les dérivés d’oxadiazon provoquent une puissante inhibition de la croissance intracellulaire contre Toxoplasma gondii en perturbant la biosynthèse de l’hème. SCA des maladies infectieuses. doi.org/10.1021/acsinfecdis.2c00020.

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