Przeciwmalaryczne leki artemizyninowe dla kobiet w ciąży
Terapie skojarzone na bazie artemizyniny są popularną metodą leczenia zakażenia zarodźcem sierpowym. W wyniku zarażenia malarią w okresie ciąży każdego roku dochodzi do około 300 000 poronień i zgonów niemowląt oraz 2500 zgonów matek. Uczestnicy projektu ARTEMIP postanowili zidentyfikować mechanizmy embriotoksyczności i teratogenności, aby wyeliminować je poprzez modyfikację leków, ale bez obniżania skuteczności terapii. Embriotoksyczność i teratogenność to nieodwracalne, czasem śmiertelne, uszkodzenie płodu lub zarodka wywołane toksycznością leku. Badania wskazują, że reaktywne formy tlenu (ROS) powstałe w wyniku przerwania połączenia nadtlenku artemizyniny negatywnie wpływają na biologiczne makrocząsteczki uczestniczące w rozwoju zarodka. W tym kontekście uczestnicy projektu zbadali składniki leku zawierające dihydroartemizyninę (DHA), artezunat, trioksolan i fenytoinę pod kątem toksyczności względem układu rozrodczego. Na początek badacze opracowali związki sprzężone artemizyniny i ozonidu w celu połączenia cząsteczek sond takich jak DNS czy biotyna. Porównano toksyczność leków na bazie artemizyniny i nadtlenków oraz ich skuteczność w leczeniu malarii. Badania cytotoksyczności wykazały, że odpowiada za nią połączenie nadtlenków w pochodnych artemizyniny/ozonidu. Sondy powiązane benzylem okazały się być bardziej toksyczne niż te powiązane alkilowo, przy zbliżonej skuteczności przeciwmalarycznej, co wskazuje na możliwe sposoby optymalizacji leków. W oparciu o hodowle całych zarodków (WEC), modele o podłożu komórkowym oraz modele in vivo ciężarnych szczurzyc dokonano walidacji wyników aktualnych oraz wcześniejszych badań toksyczności. Oceniono wpływ na rozwój układu szkieletowego, krwinek i naczyń krwionośnych. Toksyczność leków opartych na nadtlenkach potwierdzono poprzez bioaktywację cząsteczek sondy i uzyskanie stresu oksydacyjnego. Wyniki badań wskazują także, że do bioaktywacji dochodzi tylko w przypadku czynności biologicznej zarodka. Analiza przy pomocy cytometrii przepływowej pokazała, że toksyczność artemizyniny zależy od stężenia i czasu, co powiązane jest z wytwarzaniem ROS w embrionalnych komórkach macierzystych myszy. Zmiatacz rodników ponadtlenkowych, tiron, w modelu komórkowym ograniczał tworzenie się ROS i powodowane przez artemizyninę obumieranie komórek. Potwierdza to, że stres oksydacyjny sprzyja toksyczności artemizyniny. Trwają przesiewowe badania wysokoprzepustowe, mapowanie ontologii genów i analiza szlaków, a także analizy oparte na genomice funkcjonalnej, mające na celu zidentyfikowanie czynników powiązanych z toksycznością artemizyniny i apoptozą. Wyniki projektu wskazują, że stosowanie leków nadtlenkowych jest potencjalnie niebezpieczne w pierwszym trymestrze ciąży. Możliwe jest jednak zmodyfikowanie leku, tak by ograniczyć jego toksyczność bez osłabiania działania przeciwmalarycznego.
