防治热带疾病的新工具

一种利用面包师酵母的新工具可以加速新药的开发，以对抗多种热带疾病，包括疟疾、血吸虫病和非洲昏睡病。这种独特的筛选方法使用酵母进行基因工程，以表达寄生虫和人类蛋白质，以识别针对致病寄生虫但不影响其人类宿主的化学化合物。

寄生虫病每年影响数百万人，往往是世界上最贫困的地区。每年，仅疟疾一项就感染2亿多人，估计有65.5万人死亡，其中大多数是5岁以下儿童。不幸的是，我们治疗疟疾的能力，是由疟原虫由于出现了对最常用药物具有耐药性的寄生虫，这种疾病已经受到了损害。目前还迫切需要针对历史上一直被忽视的其他寄生虫疾病的新疗法。

目前，这些疾病的药物筛选方法使用活的、完整的寄生虫。然而，这种方法有几个局限性。首先，寄生虫在体外生长可能极其困难或不可能，至少在其生命周期的一个阶段是如此动物的主人。(例如，寄生虫间日疟原虫在南美洲和东南亚，大多数疟疾病例都来自于美国，但不能在实验室条件下继续培养。)第二，目前的方法无法了解化合物如何与寄生虫相互作用，也无法了解化合物对人类的毒性。

努力发展新药与剑桥大学的科学家合作，对抗寄生虫疾病计算机科学家曼彻斯特大学的一项研究发现了一种更便宜、更有效的抗寄生虫药物筛选方法。聪明的筛选方法识别化合物它针对的是来自寄生虫的酶，而不是来自人类宿主的酶，因此能够早期消除潜在副作用的化合物。

来自剑桥大学系统生物中心和生物化学系的史蒂夫·奥利弗教授说:“我们的研究筛选方法提供一种更快和更便宜的方法，补充使用整个寄生虫进行筛查。这意味着需要进行更少的涉及寄生虫本身的实验，通常是在受感染的动物身上。”

新方法采用转基因面包师的酵母，表达重要的寄生虫蛋白或其人的对应物。不同的酵母细胞用荧光蛋白标记，以监测单个酵母菌株的生长，同时它们在彼此竞争中生长。通过在每个候选化合物存在下在存在下，通过将三到四种不同的酵母菌菌株生长在一起来提供高通量。这种方法还提供了高灵敏度（由于药物敏感酵母在营养成分中丧失耐药菌株），降低成本，并且是高度可重复的。

然后，科学家们可以识别出抑制携带寄生虫药物目标的酵母菌株生长的化合物，但不能抑制相应的人体蛋白质(因此排除了会对服用药物的人造成副作用的化合物)。这些化合物可以进一步开发成抗寄生虫药物。

为了证明他们的筛选工具的有效性，科学家们对其进行了测试锥虫属brucei，引起疾病的寄生虫非洲昏睡病。通过使用工程酵母筛选对这种寄生虫有效的化学物质，他们确定了潜在的化合物，并在实验室培养的活寄生虫上进行了测试。在测试的36种化合物中，60%能够杀死或严重抑制寄生虫的生长(在标准实验室条件下)。

剑桥大学的伊丽莎白·比尔斯兰博士是这篇论文的第一作者，她说:“这项研究仅仅是个开始。这表明我们可以设计一种模型生物——酵母，来模拟疾病生物体，并利用这项技术进行低成本、全自动药物筛选，以选择和优化候选药物，以及识别和验证新的药物靶点。”

“未来，我们希望设计从病原体到酵母的整个途径，也希望构建模仿人类细胞患病状态的酵母菌株。”

---

---