Malaria ist weltweit und insbesondere in Afrika nach wie vor ein ernstes Gesundheitsproblem. Die Krankheit wird durch Protozoenparasiten der Gattung Plasmodium verursacht. Im Jahr 2021 wurden weltweit 247 Millionen Malariafälle und 619.000 Todesfälle gemeldet.
Derzeit ist die erste Behandlungsmethode gegen Malaria die Artemisinin-Kombinationstherapie (ACT) und die Verabreichung von Artemisinin-Derivaten in Kombination mit anderen Medikamenten. Nach der Einführung von ACTs in Afrika, wo mehr als 90 % aller Malariafälle weltweit auftreten, ging die Zahl der Todesfälle durch Malaria Mitte der 2000er Jahre stark zurück. Plasmodium falciparum, der virulenteste Malariaparasit, ist jedoch resistent gegen ACT und breitet sich in Asien und einigen afrikanischen Ländern aus. Daher werden dringend neue Antimalariamittel benötigt, die gegen medikamentenresistente Parasiten wirksam sind.
Glücklicherweise hat ein Forscherteam unter der Leitung von Professor Toshihiro Mita von der Abteilung für Tropenmedizin und Parasitologie der medizinischen Fakultät der Juntendo-Universität in Japan und Dr. Yuzuru Kubohara vom Labor für Gesundheits- und Biowissenschaften der Graduiertenschule für Gesundheits- und Sportwissenschaften der Juntendo-Universität ein vielversprechendes neues Mittel gegen Malaria entwickelt: DIF-1(+3), ein Derivat des Differenzierungsinduzierenden Faktors 1 (DIF-1) von Dictyostelium.
Prof. Mita erklärt: „Dictyostelium discoideum, ein zellulärer Schleimpilz, wird seit Jahrzehnten als Modellorganismus verwendet. In jüngster Zeit hat er als potenzielle Ressource für die Arzneimittelforschung an Aufmerksamkeit gewonnen. Im Jahr 2021 entdeckten wir, dass Dictyostelium DIF-1 und seine Derivate antimalaria-Eigenschaften aufweisen. Nun haben wir erfolgreich ein wirksameres Derivat, DIF-1(+3), synthetisiert.“
Zum Team gehörten auch Assistenzprofessorin Naoko Yoshida, ebenfalls von der Juntendo-Universität, und Professor Haruhisa Kikuchi von der Keio-Universität, Japan. Ihre Studie ist veröffentlicht im Journal Biochemische Pharmakologie.
Die Forscher synthetisierten DIF-1(+3) und verglichen seine antimalaria-Wirkung mit anderen DIF-Derivaten in In-vitro- und In-vivo-Tests. In den In-vitro-Tests wurde DIF-1(+3) an drei Laborklonen von Plasmodium falciparum getestet, von denen zwei gegen Chloroquin und Artemisinin resistent waren, sowie an 13 natürlichen Isolaten derselben, die 2022 im Feldlabor des Lacor Hospital in Uganda von Patienten mit Malaria gewonnen wurden. In den In-vivo-Tests wurde die Wirksamkeit von DIF-1(+3) an Mäusen getestet, die mit Plasmodium berghei infiziert waren, einem Malariaparasiten, der Nagetiere befällt.
Die Experimente zeigten, dass DIF-1(+3) gegenüber den drei Laborklonen eine deutlich stärkere wachstumshemmende Wirkung hatte als DIF-1(+2), das bis dahin wirksamste Derivat. Ähnliche Ergebnisse wurden bei den natürlichen Isolaten aus Uganda beobachtet.
In der In-vivo-Studie unterdrückte DIF-1(+3) das Parasitenwachstum während der Behandlungsdauer fast vollständig und erhöhte die Überlebenszeit der infizierten Mäuse im Vergleich zu den mit DIF-1(+2) behandelten Mäusen signifikant. Die Forscher führten diese verstärkte Wirkung gegen Malaria auf die längere Alkylkette in DIF-1(+3) im Vergleich zu anderen DIF-Derivaten zurück.
Dr. Kubohara sagt: „Unsere neueste Verbindung erwies sich als ebenso wirksam gegen medikamentenresistente Malaria wie gegen anfällige Stämme. Dies lässt darauf schließen, dass Antimalariamittel auf der Basis von DIF-Verbindungen in endemischen Gebieten, in denen sich Artemisinin-resistente Malaria ausbreitet, mehr Behandlungsmöglichkeiten bieten könnten.“
Die hohe Wirksamkeit von DIF-1(+3) gegen Artemisinin und andere vorhandene Mittel gegen Malaria lässt darauf schließen, dass es sich möglicherweise um einen anderen Wirkmechanismus handelt, der weiterer Forschung bedarf.
Prof. Mita kommt zu dem Schluss: „Weitere Forschungen könnten das Zielmolekül für die Wirkung gegen Malaria identifizieren, was zu neuen Arzneimittelforschungen mit großem Einfluss auf verwandte Bereiche führen könnte. Indem wir diese neue Verbindung als Ausgangspunkt für die Arzneimittelforschung nutzen, könnten wir ein Mittel schaffen, das zur Ausrottung der Malaria beitragen kann. Auch die WHO und andere globale Gesundheitsorganisationen, die sich für die Bekämpfung der Malaria einsetzen, werden von dieser Forschung profitieren.“
Mehr Informationen:
Naoko Yoshida et al., Ein längerkettiges acyliertes Derivat des Dictyostelium-Differenzierungsinduktionsfaktors 1 verstärkt die antimalaria-Aktivität gegen Plasmodium-Parasiten, Biochemische Pharmakologie (2024). DOI: 10.1016/j.bcp.2024.116243
Zur Verfügung gestellt vom Forschungsförderungszentrum der Juntendo-Universität