Химический трюк может превратить неудачное лекарство от малярии в выигрышное
Поиск новых способов лечения малярии — болезни, от которой ежегодно умирает около 600 000 человек, большинство из которых — дети в странах Африки к югу от Сахары, — возможно, только что получил новый импульс.
Химики из Калифорнийского университета в Сан-Франциско нашли способ перегруппировать атомы в новом поколении лекарств от малярии, чтобы их было легче перевести в форму таблеток, не теряя при этом их эффективности против малярийного паразита .
Крайне необходимы новые лекарства от малярии, поскольку паразит, вызывающий заболевание, развил устойчивость к лучшим на сегодняшний день методам лечения, и эта новая устойчивая форма распространяется из Юго-Восточной Азии в Африку.
«Теперь, когда устойчивость к лекарственным препаратам распространилась и на Африку, риску подвергается гораздо больше жизней», — сказал Адам Ренсло, доктор философии, профессор фармацевтической химии в Школе фармацевтики Калифорнийского университета в Сан-Франциско и ведущий автор статьи. «Эти новые молекулы могут дать нам необходимое преимущество в борьбе с этим смертельным заболеванием».
Работа опубликована в журнале Science Advances .
Затянувшаяся борьба с малярией
На протяжении столетий малярия была известна как заболевание, вызывающее циклические, иногда смертельные лихорадки. В 1950-х годах химики разработали новые, более эффективные препараты от малярии на основе хинина — противомалярийного соединения, содержащегося в растениях.
Со временем паразиты развили устойчивость к лучшему из этих препаратов — хлорохину, и мировое медицинское сообщество бросилось на поиски новых.
В число наиболее важных современных противомалярийных препаратов входит артемизинин, содержащийся в полыни горькой, используемой в традиционной китайской медицине. Как и хинин, артемизинин вдохновил химиков на создание более эффективных лекарств.
Артемизинин был комбинирован с другими эффективными препаратами, образовав коктейль, известный как комбинированная терапия на основе артемизинина (АКТ), который стал стандартным методом лечения малярии. Однако устойчивость к препарату снова появилась.
«Мы годами отслеживали резистентность к артемизинину в Юго-Восточной Азии, но теперь видим её распространение в Африку, где регистрируется 95% случаев заболевания и 95% смертей», — сказал Фил Розенталь, доктор медицины, профессор медицины Калифорнийского университета в Сан-Франциско и соавтор статьи. «Учитывая, сколько времени занимает разработка новых препаратов, существует общее мнение, что нам как можно скорее нужны более эффективные препараты для преодоления этой резистентности».
Спасённый благодаря причуде химии лекарств
Артефеномел, новый препарат на основе артемизинина, должен был заменить АКТ, чтобы остановить распространение резистентности к артемизинину, которая только начинала формироваться. Он был достаточно мощным, чтобы учёные надеялись, что он сможет вылечить малярию однократным приёмом. Это было бы улучшением по сравнению с АКТ, которую для достижения эффекта необходимо принимать три дня подряд.
«При таком заболевании, как малярия, в идеале хотелось бы вылечить пациента одной таблеткой или горстью таблеток, и всё, — сказал Ренсло. — Многодневный курс лечения чреват пропуском дозы».
Однако изучение артефеномела в клинических испытаниях оказалось сложным. Препарат приходилось принимать в виде суспензии для приема внутрь — он плохо растворялся, поэтому его приходилось взбалтывать с жидкостью и быстро проглатывать. Эта капризность состава также затрудняла его сочетание с другими препаратами в одной таблетке.
У детей также возникали трудности с удержанием суспензии для приема внутрь после приема, что затрудняло определение того, получили ли они необходимую дозу. В январе 2025 года артефеномел был снят с клинических испытаний.
Ренсло и его команда поняли, что проблема может заключаться в симметрии молекулы артефеномела: высокосимметричные молекулы имеют тенденцию слипаться в кристаллы, которые медленно растворяются.
Учёные предположили, что менее симметричная версия артефеномела может избежать комкования и легче растворяться, что облегчит её изготовление в форме таблеток. Первая же успешная попытка создать эту молекулу доказала их правоту: она мгновенно растворилась в растворе, похожем на воду.
Группа ученых продолжила совершенствовать новые молекулы, проверяя их эффективность против малярийных паразитов в клетках, затем на животных и, наконец, против устойчивых к артемизинину паразитов, полученных из образцов крови больных малярией в Уганде.
Оптимизированное соединение прошло испытания с блеском: оно оказалось таким же действенным, как артефеномель, и гораздо более эффективным, чем артемизинин, против паразитов, устойчивых к артемизинину.
«Мы настроены оптимистично и считаем, что такое простое химическое изменение может проложить путь к созданию эффективного преемника артемизинина », — сказал Ренсло, — «препарата, который будет дешевым в производстве и легко сочетаться с другими противомалярийными препаратами».
Другими авторами UCSF являются Мэтью Т. Клоп, доктор философии, Пулами Талукдер, доктор философии, Брайан Р. Бланк, доктор философии, Джун Чен, доктор философии, Райан Л. Гонсиарц, доктор философии, Приядаршини Джайшанкар, MS, Дженни Легак, Винит Матур, Авани Нараян, Хуан А. Тапиа, MS и Асвати Винод.