Presseportal

Dynamische Mikrotubuli k?nnen mit Hilfe der TIRF Mikroskopie
(engl. total internal reflection fluorescence microscopy) sichtbar
gemacht werden, die zur Charakterisierung der Unterschiede
zwischen Parasiten- (links) und S?ugetier-HEK293-Tubulin (rechts)
verwendet werden. Dies führte zur Identifizierung von Verbindungen
mit selektiver Toxizit?t gegen die Mikrotubuli von Parasiten.
Fotos: Simone Reber / IRI Life Sciences

?

Malaria ist eine der t?dlichsten Krankheiten mit gesch?tzten 240 Millionen Erkrankten und mehr als 600 000 Todesf?llen allein im Jahr 2020. Leider entfallen dabei die meisten Todesf?lle (60–75 Prozent) auf Kinder unter 5 Jahren (World Malaria Report 2021 der WHO). Die Reduzierung von Malaria-Erkrankungen und -Todesf?llen bleibt daher ein globales Ziel und eine Herausforderung für die Wissenschaft.

Wie fast alle tierischen Zellen ist auch?Plasmodium falciparum, der Erreger der Malaria, für seine Vermehrung, sein Wachstum und seine ?bertragung auf Strukturen des zellul?ren Skeletts, einschlie?lich Mikrotubuli, angewiesen. Mikrotubuli und ihr molekularer Baustein Tubulin haben bereits eine herausragende Bedeutung als molekulare Angriffspunkte vieler Chemotherapeutika. Trotz bemerkenswerter Erfolge bei der Krebsbek?mpfung blieb die Entwicklung von Wirkstoffen gegen parasit?res Tubulin bei der Bek?mpfung von Infektionskrankheiten unzureichend. Obwohl?Plasmodium falciparum?und menschliches Tubulin sehr ?hnlich sind, entdeckten der Molekularbiologe William Hirst und Kolleg:innen hinreichende Unterschiede, um Wirkstoffe zu identifizieren, die selektiv die Mikrotubuli des Parasiten hemmen, ohne jedoch das Zytoskelett der menschlichen Zelle zu beeintr?chtigen.

Neues Verfahren erm?glicht Suche nach parasitenspezifischen Hemmstoffen

In der vorliegenden Studie gelang es Erstautor Hirst und internationalen Kolleg:innen der Humboldt-Universit?t zu Berlin, Freie Universit?t Berlin und Australian National University,?Plasmodium-Tubulin aus infizierten roten Blutzellen aufzureinigen und zu charakterisieren. Da nun erstmals sowohl funktionelles Parasiten- als auch menschliches Tubulin zur Verfügung standen, konnten die Wissenschaftler:innen nach parasitenspezifischen Hemmstoffen suchen.

Unter den getesteten Verbindungen wiesen zwei Verbindungen eine selektive Toxizit?t gegenüber den Mikrotubuli des Parasiten auf. Das hei?t, diese Wirkstoffe hemmten das Wachstum der?Plasmodium-Mikrotubuli, nicht jedoch der menschlichen Mikrotubuli. Simone Reber, Leiterin der Forschungsgruppe, ist über diesen Erfolg sehr erfreut. ?Unsere F?higkeit, jetzt gezielt nach Verbindungen zu suchen, die das Mikrotubuli-Wachstum von Parasiten unterbinden, ohne die menschlichen Mikrotubuli zu beeintr?chtigen, bietet eine spannende M?glichkeit für die Entwicklung neuer, dringend ben?tigter Malaria-Mittel.“, sagt die Wissenschaftlerin.

Dieses Forschungsprojekt wurde im Rahmen der Alliance Berlin-Canberra "Crossing Boundaries: Molecular Interactions in Malaria" durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) und die Australian National University (ANU) für das Internationale Graduiertenkolleg (IGK) 2290 am IRI Life Sciences gef?rdert. Es unterstützte William Hirst und Dominik Fachet und erm?glichte ihren Aufenthalt im Labor von Kevin Saliba an der ANU, Canberra.

Originalver?ffentlichung

William G. Hirst, Dominik Fachet, Benno Kuropka, Christoph Weise, Kevin J. Saliba, Simone Reber.?Purification of functional?Plasmodium falciparum?tubulin allows for the identification of parasite-specific microtubule inhibitors.?Current Biology (2021). DOI:?https://doi.org/10.1016/j.cub.2021.12.049

Weitere 三亿体育·(中国)官方网站

Zur Website des IRI Life Sciences