Wyjaśnienie biosyntezy lipidów u pasożytów malarii
Według Światowej Organizacja Zdrowia (WHO), malaria pozostaje jedną z głównych przyczyn śmiertelności na całym świecie, z 1 milionem zgonów rocznie. Malarię wywołuje jednokomórkowy pierwotniak, pasożyt Plasmodium typu Apicomplexa, który jest przenoszony przez komary. Pasożyt Apicomplexa to jednokomórkowa eukariota, która wykazuje podobieństwo w szlakach metabolicznych do ich gospodarza, utrudniając ukierunkowane leczenie. Unikalnym i ważny elementem biologii Apicomplexa jest apikoplast, który został nabyty w drodze endosymbiozy z algami. Biorąc pod uwagę jego pochodzenie roślinne, apikoplast stanowi potencjalne miejsce docelowe działania leków na choroby związane z pasożytem Apicomplexa. Synteza kwasów tłuszczowych w apikoplaście stanowi obiecującą ścieżkę docelową, ponieważ odgrywa kluczową rolę w biogenezie plastydów i syntezie błony. W tym kontekście finansowany ze środków UE projekt APICOLIPID miał na celu wyjaśnienie metabolizmu lipidów apikoplastu oraz jego roli w zdolnościach do przetrwania oraz rozmnażaniu pasożyta. Cele naukowe tego projektu uwzględniały identyfikację produktów lipidowych ulegających syntezie w apikoplaście, uzyskanie większej ilości informacji o dalszych ich fazach oraz charakterystykę powiązanych enzymów. Naukowcy opracowali nową metodę oczyszczania apikoplastu poprzez wykorzystanie magnetycznych przeciwciał na oznaczonym białku błony komórkowej, a następnie wyszukanie organelli za pomocą magnesu. W przypadku profilowania lipidomicznego do wskazania, że apikoplasty są bogate w nasycone kwasy tłuszczowe wykorzystano chromatografię gazową (GC) oraz chromatografię cieczową (LC) i spektrometrię mas. W błonie apikoplastu odkryto ponad 190 różnych cząstek białek, w tym cholesterol. Zakładając, że pasożyty malarii nie posiadają ścieżki do syntezy cholesterolu, naukowcy doszli do wniosku, że można ją wykorzystać z erytrocytów żywiciela i zastosować do celów leczniczych. Kwas fosfatydowy (PA) jest unikalnym prekursorem dla większości lipidów błony oraz enzymu PfATS1, a acylotransferaza 3-glicerofosforanowa jest odpowiedzialna za jego syntezę. Badania w ramach projektu APICOLIPID udowodniły istnienie ścieżki syntezy PA w apikoplaście oraz pokazały, że PfATS1 może posłużyć jako potencjalne miejsca docelowe działania leków. Podsumowując, wnioski opracowane przez naukowców w projekcie APICOLIPID oferują nowe możliwości interwencji metabolicznej u pasożyta malarii. Biorąc pod uwagę brak szczepionek na malarię oraz pojawienie się u tego pasożyta się oporności na aktualnie stosowane metody leczenia, społeczność naukowców z radością przyjęła nowe ukierunkowane sposoby zwalczania tej groźnej choroby zakaźnej.
