CRIMALDDI: platform teknologi dan target obat anti-malaria baru

Koordinasi, Rasionalisasi, dan Integrasi obat antimalaria Penemuan & Pengembangan Inisiatif (CRIMALDDI) Konsorsium, didanai oleh Seven Kerangka Program Uni Eropa, telah berusaha, melalui serangkaian lokakarya interaktif dan difasilitasi, untuk mengembangkan prioritas untuk penelitian untuk mempercepat penemuan baru anti-malaria. Makalah ini menguraikan rekomendasi untuk pengembangan teknologi yang memungkinkan dan mengindentifikasi-kation dari target baru.

Sistem penyaringan harus kuat, divalidasi, direproduksi, dan mewakili malaria manusia. Mereka juga harus hemat biaya. Sementara sistem seperti itu ada untuk menyaring aktivitas terhadap tahap darah Plasmodium falciparum, mereka kurang untuk spp Plasmodium lainnya. dan tahap lain dari siklus hidup parasit. Prioritas perlu diberikan untuk mengembangkan-ing layar high-throughput yang dapat mengidentifikasi aktivitas terhadap hati dan tahap seksual. Hal ini pada gilirannya memerlukan teknologi yang memungkinkan lainnya untuk dikembangkan untuk memungkinkan studi tahap ini dan memungkinkan untuk kultur sel-sel hati dan parasit pada semua tahap siklus hidupnya.

Sebagai teknologi yang memungkinkan menjadi tersedia, mereka akan memungkinkan target obat baru untuk dipelajari. Saat ini obat antimalaria sebagian besar menargetkan tahap darah aseksual siklus hidup parasit. Ada banyak lainnya yang menarik tar-mendapatkan bahwa perlu untuk diselidiki. Tahapan hati dan tahap seksual akan menjadi lebih penting sebagai langkah pengendalian malaria menuju eliminasi malaria. Perkembangan seksual adalah suatu proses yang menawarkan beberapa sasaran, meskipun mekanisme diferensiasi yang masih belum sepenuhnya dipahami. Namun, merancang obat yang efek tidak cura-tive tetapi akan digunakan pada pasien tanpa gejala sulit mengingat batas keselamatan saat ini. Senyawa aktif terhadap skizon hati akan memiliki efek profilaksis dan Plasmodium vivax eliminasi membutuhkan efektor terhadap hypnozoites hati aktif. Ini mungkin bahwa obat yang akan digunakan dalam kampanye penghapusan juga akan perlu memiliki utilitas dalam fase kontrol. Senyawa dengan aktivitas terhadap tahap darah harus diskrining untuk aktivitas terhadap tahap lainnya.

Produk alami juga harus menjadi sumber berharga senyawa baru. Mereka sering menempati ruang kimia non-Lipinski dan sebagainya dapat mengungkapkan chemotypes baru yang berharga

Telah ada kemajuan yang signifikan dalam beberapa tahun terakhir untuk bangsal tujuan global eliminasi malaria. Namun, laporan terbaru dari resistensi artemisinin di Asia Tenggara telah menekankan kebutuhan terus untuk berbagai anti-malaria dengan perancah kimia novel dan cara bekerjanya. Hal ini diperlukan untuk merespon tantangan terhadap obat-obatan saat ini dan memperluas gudang senjata untuk aspek-aspek yang tidak dilayani dengan baik oleh obat yang ada sekarang (terutama terhadap Plasmodium vivax malaria dan trans-misi penyakit). Tujuan utama dari eliminasi menuntut berbagai obat baru harus dibangun dengan cepat untuk memenuhi tantangan yang sangat berbeda dibandingkan dengan kontrol.

Sebuah tantangan besar bagi sukses penemuan obat anti-malaria adalah dengan cepat mengidentifikasi target druggable dan lead. Hal ini memerlukan metode yang sudah diperbaiki untuk mempelajari berbagai tahap siklus hidup parasit (tahap hati dan darah, bentuk seksual, dan sporozoit midgut) sehingga untuk menemukan kemungkinan target obat baru. Beberapa spesies dan / atau tahapan siklus hidup yang sulit untuk mempertahankan atau menghasilkan ex vivo. Penelitian malaria manusia terhambat oleh kesulitan techno-logis yang membatasi studi biologi parasit malaria pada semua tahap dan patogenesis penyakit. Laboratorium khusus atau infrastruktur 'platform' dengan demikian kembali quired untuk menyediakan akses ke tahap siklus hidup tertentu, dan metode ini harus cukup kuat untuk digunakan dalam berbagai laboratorium.

Sebagai tujuan pengobatan malaria bergerak dari kontrol untuk penghapusan, jenis obat yang diperlukan berubah. Obat yang menghambat infektivitas bentuk seksual dewasa dari gametocyte dan atau bentuk hati dorman (hypnozoites) dari P. vivax akan menjadi sangat penting. Akan ada pertanyaan tentang keseimbangan antara lebih mengeksploitasi target obat yang ada dan berinvestasi dalam mengidentifikasi potensi yang baru, mengingat biaya tinggi / risiko yang terkait dengan penemuan obat baru dan

pengembangan. Pertanyaan yang belum terjawab lainnya termasuk cara terbaik untuk mengidentifikasi target obat baru, apakah target yang umum untuk beberapa tahap siklus hidup lebih baik dari target-tahap tertentu, dan cara terbaik untuk mengevaluasi dan memprioritaskan senyawa kandidat baru.

Paling tersedia saat ini anti-malaria menargetkan tahap darah aseksual siklus parasit hidup, satu-satunya tahapan yang ada kuat, direproduksi, dan tinggi-throughput dalam metode skrining vitro. Namun, kontrol dan eliminasi akan membutuhkan kelas baru obat anti-malaria aktif terhadap semua tahapan kelima spesies malaria manusia. Khusus untuk eliminasi, obat baru diperlukan untuk menghilangkan semua parasit malaria, termasuk hypnozoites P. vivax untuk mencegah kekambuhan, dan untuk mengganggu transmisi malaria dengan menghilangkan gametosit. Teknik untuk cepat layar perpustakaan besar senyawa terhadap target pada semua tahap siklus hidup parasit dari semua spesies Plasmodium yang relevan saat ini tidak tersedia.

Seperti dijelaskan di tempat lain, Koordinasi, Rasionalisasi, dan Integrasi obat antimalaria Penemuan & Pengembangan Inisiatif (CRIMALDDI) Konsorsium didirikan untuk mengembangkan seperangkat prioritas rekomendasi untuk mempercepat penemuan obat anti-malaria. Makalah ini merangkum temuan dua lokakarya Konsorsium yang diselenggarakan untuk mengembangkan satu set rekomendasi konsensus mengenai memungkinkan teknologi dan mengidentifikasi target baru. Laporan lengkap mengenai lokakarya dapat ditemukan di situs web CRIMALDDI dan di koran terkait menyertai satu ini.

Mengembangkan teknologi yang memungkinkan

Persyaratan umum untuk metode skrining

Skrining untuk mengidentifikasi senyawa pengembangan obat yang potensial aktif terhadap berbagai tahap siklus hidup parasit Plasmodium dapat dipandang sebagai suatu proses dua tahap (Gambar 1). Layar utama

harus cukup sederhana untuk digunakan dengan mudah dalam sistem penyaringan throughput tinggi (HTS), sedangkan layar sekunder dapat lebih kompleks dan memiliki kapasitas throughput menengah saja. Untuk tahap darah Plasmodium falciparum HTS positif hit, kebutuhan saat ini adalah untuk menyaring> 20.000 senyawa dari HTS yang strukturnya berada dalam domain publik ke <200 senyawa dipertimbangkan untuk pengembangan lebih lanjut.

Metode skrining utama harus kuat, divalidasi, direproduksi, dan mewakili malaria manusia (Tabel 1). Tes sel Whole adalah cara yang baik untuk mengidentifikasi chemotypes dengan sifat permeabilitas selular yang kompatibel dengan mengakses target mereka di dalam parasit dalam tahap variabel-ous nya. Sistem penyaringan harus mengakomodasi strategi yang melekat untuk meminimalkan hasil negatif palsu.

Metode terutama dirancang untuk menentukan modus tindakan chemotype dapat lebih kompleks dan areimplemented dalam tahap akhir dari proses pengembangan obat. Persyaratan tambahan dari skrining utama harus mencakup:

Efektivitas biaya;

Biologis yang sesuai, yaitu senyawa benar-benar membunuh parasit (cidal daripada sitostatik);

Kecil jumlah senyawa yang dibutuhkan untuk layar;

Pengecualian yang sangat awal senyawa sitotoksik terhadap inang manusia;

Proses penyaringan harus mencakup model yang dapat diandalkan untuk semua tahap siklus hidup parasit;

Senyawa kandidat dapat menjadi schizonticidal ditambah aktif terhadap tahap lain, atau hanya aktif terhadap tahap lain. Obat murni schizonticidal mungkin akan menjadi kurang menarik sebagai pengendalian malaria dan eliminasi berlangsung. Skrining utama harus

mempertimbangkan hal ini. Namun penyebaran cepat resistensi terhadap arus obat lini pertama akan memerlukan penyebaran agen kuratif yang mungkin akan schizonticidal.

Skrining sekunder hits positif dari layar utama dapat lebih biologis informasi dan berhubungan dengan kegiatan yang diinginkan dari profil sasaran yang dikejar. Sifat physiochemical dan obat-seperti (termasuk profil toksikologi dan parameter farmakokinetik) harus dipertimbangkan karena mereka harus memungkinkan terjemahan in vivo model. Skrining sekunder juga harus mencari aktivitas terhadap obat-resistan dari Plasmodium dan kapasitas untuk menahan perlawanan. Saat ini, pemeriksaan rutin dilakukan terhadap strain parasit yang jelas tidak mewakili strain yang beredar di masyarakat. Layar harus memiliki akses awal untuk isolat dari pasien, khususnya mereka yang menunjukkan resistensi terhadap agen penting (seperti derivatif artemisinin), dan budaya-diadaptasi P. falciparum dan P. vivax isolat digunakan harus diperbaharui secara teratur dan segera untuk mencerminkan perubahan tersebut populasi parasit di lapangan.

Semua metode skrining perlu divalidasi dan repro-ducible antara pusat untuk memastikan komparabilitas re-hasil.

Metode skrining terhadap parasit tahap darah

Identifikasi cepat dan pengembangan menjadi obat devel-bangan senyawa aktif terhadap tahap darah infeksi P. falciparum akut ini dimungkinkan oleh tersedianya kemampuan berbagai memadai in vitro tes skrining dan model hewan. Sebaliknya, ada kesenjangan yang signifikan dalam platform teknologi yang diperlukan untuk investigasi gating spesies lain dari Plasmodium, khususnya P. vivax (Tabel 2).

Plasmodium falciparum

Seiring dengan layar HTS radioaktif klasik untuk P. falciparum menggunakan 3H-hipoksantin, colorimetric (pLDH, HRPII) atau

neon (SybrGreen) tes telah banyak digunakan. Baru-baru ini menyaring menggunakan parasit transgenik (GFP, strain reporter luciferase) telah disesuaikan dengan HTS. Saat ini, ada sedikit kebutuhan untuk memprioritaskan metode skrining tambahan untuk P. falcip-arum. Namun, ada persyaratan untuk terus meningkatkan tes yang ada. Dengan munculnya Artemi-sinin perlawanan, senyawa yang, seperti artemisinin, aktif terhadap tahap cincin awal siklus erythrocytic atau mereka yang aktif terhadap strain yang resisten terhadap artemisinin P. falciparum harus menjadi prioritas. Sebuah throughput yang berbasis kelayakan pendekatan assay rendah yang memungkinkan diskriminasi antara senyawa berdasarkan modus-of-tindakan anti-malaria mereka telah dikembangkan [19]. Pekerjaan lebih lanjut diperlukan untuk mengembangkan layar baru lebih atau modifikasi lebih lanjut dari metode yang ada.

Dalam model vivo menggunakan spesies hewan pengerat Plasmodium falciparum atau P. di immunodeficiency gabungan yang parah (SCID) tikus atau primata non-manusia (NHP) yang tersedia untuk studi farmakologi. Model tikus dapat memberikan jenis hasil skrining dependen dan spesies Plasmodium begitu berbeda perlu digunakan di awal model tikus layar-ing senyawa. Model primata sulit, ketersediaan terbatas, dan tidak hemat biaya.

Ada kebutuhan untuk mengidentifikasi baik dalam model vivo untuk malaria se-vere yang dapat digunakan dalam penyaringan sekunder. Untuk menemukan model yang tepat, profil target yang perlu didefinisikan lebih baik.

Plasmodium vivax

Penemuan obat baru aktif terhadap P. vivax infeksi tahap darah sedang terganggu karena kurangnya HTS tes (Tabel 2). Pengembangan

obat tersebut akan menjadi kunci untuk mencapai pengendalian malaria dan eliminasi.

Tantangan utama adalah kurangnya sistem kultur in vitro untuk pertumbuhan P. vivax. Ketersediaan isolat segar bergantung pada pengumpulan darah manusia yang terinfeksi, yang perlu diproses dalam waktu enam jam dari pengumpulan. Akibatnya, fasilitas laboratorium harus berada di samping pasien dan di lokasi yang mudah diakses. Selain itu, P vivax istimewa menyerang retikulosit yang berumur pendek dan hanya mewakili sekitar 1% dari sel-sel darah merah yang beredar. Ditingkatkan ex vivo metode baru untuk isolasi dan kriopreservasi P. vivax isolat dan darah tali retikulo-cytes terkonsentrasi telah dikembangkan dan jangka pendek (24 jam) assay invasi telah dibakukan dan digunakan untuk kedua tes kepekaan obat dan proteomik. Namun, uji invasi masih mengandalkan mikroskopis determin-asi pematangan skizon dan retikulosit invasi dan dengan demikian cukup melelahkan dan membutuhkan tenaga terlatih. Baru-baru ini, kelompok yang sama mengembangkan sederhana, lapangan dioptimalkan protokol menggunakan pewarna fluorescent dan aliran cytometry untuk menentukan kepekaan obat antimalaria dalam baru terisolasi P. vivax: ini menjadi mungkin terutama karena portabel, cytometers murah menjadi tersedia. Flow cytometry dapat menjadi layak dan praktis alter-asli mikroskop, meskipun masalah budaya jangka panjang dari P. vivax berlanjut dan merupakan blok kunci untuk kemajuan di masa depan di sejumlah wilayah P. vivax penelitian. Pengembangan model tikus SCID untuk P. vivax bisa dilihat sebagai alternatif.

Hampir semua obat P. falciparum stadium darah juga aktif terhadap P. vivax, tetapi tingkat sensitivitas dari masing-masing spesies terhadap obat mungkin berbeda. Lokakarya con menyimpulkan bahwa mengembangkan layar utama yang akan mengambil kegiatan

vivax secara terpisah tidak prioritas. Ini harus mengembangkan in vivo model sekunder yang baik, khususnya-larly untuk senyawa yang memiliki diferensial in vitro ac-tivity terhadap kedua spesies.

Metode skrining terhadap parasit hati stadium

Sampai saat ini, tes skrining divalidasi untuk hati stadium P. falciparum dan P. vivax tahap hati yang hampir tidak ada, dan masih banyak pekerjaan yang harus dilakukan untuk de-velop metode divalidasi sesuai (Tabel 3).

Sebuah prioritas utama untuk tahap hati dari kedua P. falcip-arum dan P. vivax adalah untuk mengembangkan sistem kultur hepatosit direproduksi dan ro-bust yang sangat rentan terhadap invasi besar-besaran oleh sporozoit malaria. Ini harus menjamin perkembangan lengkap parasit dan idealnya memberikan mesin yang baik untuk metabolisme obat. Blok lain adalah kurangnya pasokan kuat sporozo-ites dan metode cryogenic untuk menyimpan dan mengangkut mereka.

Plasmodium falciparum

Tes dasar sudah ada untuk tahap hati yang tidak membentuk hypnozoites: P. falciparum, Plasmodium yoelii, dan Plasmodium berghei. Sampai saat ini, hanya hepatosit primer muncul cocok untuk P. falciparum dan mereka memiliki permissivity sangat rendah untuk infeksi. Garis hepatosit stabil dan infectable dan kondisi standar untuk kultur hepatosit perlu dikembangkan, karena sel-sel utama hati manusia yang berkualitas variabel dan kehilangan diferensiasi mereka dalam budaya. Ada juga merupakan prioritas untuk menemukan cara untuk meningkatkan permissivity hepatosit terhadap infeksi oleh

sporozoit. Penelitian terbaru oleh Bathia dan rekan yang menggunakan cryopreserved dia-patocytes (dijelaskan di bawah ini untuk P. vivax, tetapi juga diterapkan pada P. falciparum) adalah potensi nilai untuk semua model hati stadium.

Plasmodium vivax

Situasi dengan skrining untuk aktivitas hati stadium aktif terhadap infeksi P. vivax adalah sama seperti untuk P. falcip-arum, dengan tantangan tambahan (a) mengembangkan metode untuk mengolah tahap darah seksual (dan dengan demikian untuk mendapatkan sporozoit infektif berikut nyamuk pakan) dan (b) mengembangkan merampas alat untuk membedakan hypnozoite dari tahap replikasi skizon. Kliring hypnozoites sangat penting untuk eliminasi malaria.

Tes seluler untuk tiga langkah kunci biologi hati-tahap yang demikian diperlukan: infeksi hepatosit, pembentukan hypno-zoite, dan reaktivasi untuk skizon hati. Identifikasi Hypnozoite sulit karena ukurannya yang relatif kecil, tidak adanya biomarker divalidasi dan tingkat infeksi rendah. Sebuah sistem kultur hati-skala kecil untuk P. vivax, mengandalkan sporozoit cryopreserved telah mengidentifikasi bentuk-bentuk kecil primakuin-sensitif. Baru-baru ini, skizon dan neon uni-nukleasi bertahan bentuk (menampilkan semua Karakteristik tics dari hypnozoite-bentuk) dapat ditandai untuk Plasmodium cynomolgi, parasit simian terkait dengan P. vivax. Ini diamati setelah infeksi sporozoite dari Macaca fascicularis hepatosit primer. Sistem simian ini memberikan pasokan yang lebih handal dari kedua parasit dan sel primer serta transgenik parasit fluores-sen. Studi terbaru lain telah melaporkan model in vitro yang mengulangi

tahap hati seluruh untuk kedua P. falciparum dan P. vivax di platform hati hu-man mikro terdiri dari cryopreserved, hepatosit primer manusia mikro-bermotif dikelilingi oleh sel stroma mendukung. Sistem ini memungkinkan pelepasan merozoit yang terinfeksi dan infeksi overlay eritromisin cytes, serta pembentukan bentuk kecil dalam tahap hati akhir P. vivax.

Biomarker yang membedakan hypnozoites dari skizon hep-ATIC diperlukan untuk mempercepat bekerja pada na-ture dormansi. Ada sangat sedikit pemahaman tentang biologi dari kedua skizon hati dan tahap hypnozoite infeksi. Pertanyaan mendesak adalah "apa yang hypnozoite a, bagaimana fungsinya, dan bagaimana metabolisme Quies-sen yang ditargetkan?"

Ketersediaan model budaya yang kuat dan dapat diandalkan dan metode untuk identifikasi hypnozoite akan memberikan dasar-dasar untuk memperoleh informasi penting tentang biologi dan proses reaktivasi hypnozoite mereka, membuka jalan untuk tinggi-throughput layar hati stadium kuantitatif. Setelah layar yang sesuai telah dikembangkan, senyawa akan diuji terlebih dahulu untuk aktivitas terhadap semua tahap hati pada layar utama dan kemudian disaring sekunder untuk kegiatan hypnozoite.

Metode skrining terhadap tahapan seksual

Transmisi memblokir (melalui tahapan seksual dan berbasis-nyamuk dari siklus hidup Plasmodium) akan menjadi lebih penting sebagai langkah pengendalian malaria menuju eliminasi malaria. Dikatakan bahwa jumlah parasit yang perlu dibunuh untuk memutus siklus penularan lipat kurang dari yang terjadi dalam mengobati infeksi.

Saat ini tidak ada profil target yang rinci berlaku umum untuk entitas kimia baru yang akan bertindak prinsip-yg bersahabat terhadap tahap seksual. Profil tersebut perlu

dikembangkan sehingga jelas apa yang stage (s) harus ditargetkan (gametosit, tahap-tahap peralihan - gamet, zigot, ookinetes, ookista, atau akhirnya sporozoit). Re-baru ini, kajian komprehensif pada generasi berikutnya dari obat antimalaria diperlukan untuk mengontrol dan menghilangkan malaria telah diterbitkan dan target kandidat pro-file (TCP) untuk agen memblokir transmisi telah digariskan.

Kebanyakan skizontisida darah mungkin konvensional akan memblokir transisi dari tahap aseksual ke seksual, sehingga skrining untuk obat yang menghalangi transisi ini bukan prioritas pertama. Namun, gametosit dewasa yang berumur panjang dan bahkan pasien pada pengobatan dapat terus menularkan malaria selama berminggu-minggu setelah clearance parasit aseksual. Ada data yang menunjukkan bahwa beberapa obat anti-malaria sebenarnya bisa menginduksi gametocytogenesis. Obat yang akan membunuh berumur panjang gametosit tahap V dan/atau tahap parasit ekstra-erythrocytic diperlukan untuk mempertahankan fase eliminasi. Selama beberapa tahun terakhir, upaya telah dilakukan untuk mengembangkan metode direproduksi dan kuat untuk memproduksi gametosit in vitro, dan mempertahankan mereka diferensiasi in vitro sampai V. tahap akhir tahan lama Selain itu, tes baru untuk gametocytocidal ac-tivity telah dikembangkan dan saat ini digunakan untuk senyawa besar screening (Tabel 4). Tes ini jatuh ke dalam tiga kategori utama:

1. Pengukuran kandungan DNA parasit menggunakan pewarna fluorescent (seperti hydroethidine) untuk aliran cytometry. Sensitivitas baik tetapi throughput yang cukup rendah. Tes skrining kandungan tinggi untuk stadium gametosit IV-V berada di bawah pembangunan.

2. Pengukuran aktivitas metabolik / redoks P. falciparum gametosit, menggunakan bioluminescence assay ATP untuk gametosit tahap akhir, yang fluorimetric Alamar uji biru, atau uji kolorimetri dengan pLDH. Keuntungan dari semua tes ini adalah bahwa mereka dapat digunakan dengan strain laboratorium umum atau bahkan bidang isolat karena mereka tidak memerlukan transgenesis

3. Transgenesis telah diterapkan dengan sukses untuk menghasilkan P. falciparum garis mengekspresikan GFP atau gen reporter GFP-Luc aktif di berbagai tahap pematangan gam-etocyte. Mereka telah digunakan untuk mengidentifikasi senyawa aktif pada awal (I-II), tengah (III) atau akhir (IV-V) gametosit panggung. The GFP garis transgenik telah digunakan dengan flow cytometry. Alat tes menggunakan GFP atau GFP-Luc gen reporter tampaknya cukup sensitif, kuat, dengan sig-nal untuk rasio kebisingan baik.

Prioritas untuk pengembangan teknologi memungkinkan

tahap darah

Memahami masalah teknis di balik pengembangan sistem kultur tahap darah P. vivax dan mengatasi mereka.

Pengembangan tahap darah model tikus P. vivax.

tahap hati

Pengembangan sistem sel hepatosit yang kuat untuk memungkinkan studi tahap hati vivax P. falciparum & P..

Pengembangan sistem budaya standar dan ditingkatkan untuk studi tahap hati P. falciparum & P. vivax.

Pemahaman tentang sifat dan biologi hypnozoites dengan tujuan mengidentifikasi biomarker untuk kegiatan obat terhadap tahap infeksi P. vivax.

Pengembangan pasokan yang kuat dan dapat diandalkan falciparum dan vivax sporozoit dan metode untuk aman mengangkut mereka antara laboratorium.

Menyelidiki kemungkinan menggunakan hati skizon sistem assay sebagai pengganti untuk aktivitas terhadap hypnozoites dalam penyaringan utama untuk novel obat anti-vivax.

tahap Seksual

Pengembangan profil produk target untuk obat untuk menargetkan tahap seksual dari P. falciparum.

Pengembangan metode skrining yang kuat untuk gametosit stadium IV-V P. falciparum

Pengembangan P. falciparum (dan P. vivax) assay ookinete untuk melengkapi saat uji P berghei.

Pengembangan tes aktivasi gamet jantan dan betina

Pengembangan MTS / HTS untuk SMFA assay

Mengidentifikasi target baru

Ada kebutuhan yang jelas untuk identifikasi dan pembangunan kelas baru anti-malaria, yaitu milik seri kimia baru dan dengan mode novel tindakan. Realitas saat ini adalah bahwa banyak penemuan obat masih terfokus pada sejumlah target bersejarah (terutama folat dan hemoglobin jalur degradasi), dan terutama pada tahap darah siklus hidup parasit. Ada banyak target yang belum dimanfaatkan di berbagai proteomes tahap developmental yang mungkin menargetkan.

Database pada gen dan jalur metabolik menawarkan kesempatan untuk mengidentifikasi kemungkinan baru berdasarkan target pendekatan-pendekatan. Korelasi silang informasi ini bisa menjadi filter yang sangat berharga (misalnya, mengidentifikasi gen yang aktif di kedua gametosit dan pada tahap darah). Skrining Orthology berbasis antara spesies Plasmodium juga dapat memberikan wawasan berharga menjanjikan baru tar-mendapat. Tingginya tingkat konservasi antara P. falcip-arum dan P. vivax genom menunjukkan bahwa target baru untuk vivax bisa dibentuk dari target falciparum terbukti.

Sebagai upaya melawan malaria bergerak dari fase kontrol untuk penghapusan, bagian dari siklus hidup parasit yang sebelah sana-tahap darah perlu ditargetkan. Tahap hati, gametosit dan sporozoit yang disorot dalam Workshop sebagai berpotensi penting untuk fase eliminasi.

Penargetan skizogoni erythrocytic

Dalam fase kontrol, fokusnya adalah pada pengobatan pasien bergejala, yaitu, mengobati darah tahap aseksual.Mengidentifikasi target baru

Ada kebutuhan yang jelas untuk identifikasi dan pembangunan kelas baru anti-malaria, yaitu milik seri kimia baru dan dengan mode novel tindakan. Realitas saat ini adalah bahwa banyak penemuan obat masih terfokus pada sejumlah target bersejarah (terutama folat dan hemoglobin jalur degradasi), dan terutama pada tahap darah siklus hidup parasit. Ada banyak target yang belum dimanfaatkan di berbagai proteomes tahap devel-opmental yang mungkin menargetkan.

Database pada gen dan jalur metabolik menawarkan kesempatan untuk mengidentifikasi kemungkinan baru berdasarkan target pendekatan-pendekatan.

Korelasi silang informasi ini bisa menjadi filter yang sangat berharga (misalnya, mengidentifikasi gen yang aktif di kedua gametosit dan pada tahap darah). Skrining Orthology berbasis antara spesies Plasmodium juga dapat memberikan wawasan berharga menjanjikan baru tar-mendapat. Tingginya tingkat konservasi antara P. falcip-arum dan P. vivax genom menunjukkan bahwa target baru untuk vivax bisa dibentuk dari target falciparum terbukti.

Sebagai upaya melawan malaria bergerak dari fase kontrol untuk penghapusan, bagian dari siklus hidup parasit yang sebelah sana-tahap darah perlu ditargetkan. Tahap hati, gametosit dan sporozoit yang disorot dalam Workshop sebagai berpotensi penting untuk fase eliminasi.

Penargetan skizogoni erythrocytic

Dalam fase kontrol, fokusnya adalah pada pengobatan pasien bergejala, yaitu, mengobati darah tahap aseksual.

Mencari kelas obat baru

Salah satu pendekatan adalah pertambangan database genom untuk target baru iDEN-tify (lihat di bawah), diikuti dengan skrining perpustakaan keragaman kimia tinggi pada target tersebut. Strategi lain terdiri dari pertama menggunakan perpustakaan tersebut (termasuk perpustakaan produk alami) di layar fenotipik untuk membentuk apa yang disebut "kotak malaria", dan kemudian mengidentifikasi di layar sekunder target molekul senyawa dengan aktivitas parasiticidal. Beberapa juta entitas kimia telah disaring untuk anti-malaria ac-tivity, berdasarkan layar seluruh sel P. falciparum. Layar telah dimasukkan sepenuhnya sintetis (dari propri-etary sumber baik com-tersedia secara komersial dan industri farmasi) dan perpustakaan produk alami. Lebih dari 20.000 senyawa sekarang tersedia yang diketahui

memiliki aktivitas parasiticidal selektif, tetapi target yang molekul tidak diketahui. Banyak dari ini cenderung bertindak melalui pharmacophores baru pada target molekul baru. Sebuah jangkauan yang lebih luas perpustakaan harus diselidiki, termasuk bank senyawa dari perusahaan agrokimia. Kertas menyertai menguraikan saran-saran yang CRIMALDDI Konsorsium untuk mempercepat penggunaan sumber berharga informasi.

Menemukan target baru

Ciri-ciri target yang baik harus mencakup: - "Harus memiliki" karakteristik:

Senyawa harus mampu membunuh parasit (menjadi "cidal") dalam waktu kurang dari 48 jam baik melalui penghambatan target atau interaksi senyawa dengan target;

Targetnya harus divalidasi baik kimia atau genetik, baik in vitro dan in vivo;

Target harus druggable, yaitu harus setuju untuk pengobatan dengan molekul kecil pada konsentrasi rendah;

Perlu ada uji fungsional yang dapat diandalkan dari target.

"Baik untuk memiliki" karakteristik:

Kurangnya orthology dari target pada manusia;

Assay seluler efek senyawa pada target;

Sebuah struktur kristal dari target.

Pertimbangan tentang berbagai tahapan dalam skizogoni erythrocytic

Persyaratan utama di sebagian besar profil produk target berlangsung cepat membunuh parasit. Tindakan speed-of-dari artemisinin adalah pada kontribusi terhadap aktivitas mereka di seluruh tahap erythrocytic (sebaliknya, sebagian besar obat antimalaria

lain yang hanya aktif dalam tahap trofozoit). Demikian pula, mengganggu tahap skizon dan mengganggu pelepasan merozoit strategi berpotensi menjanjikan tapi asri.

Proses lainnya diidentifikasi untuk selanjutnya biologis under-standing yang dapat mengakibatkan target baru nilai yang paling untuk penemuan obat adalah: -

Tahap cincin terutama berfokus pada invasi merozoit : pembentukan vakuola parasitophorous dan jalur transportasi yang terkait.

Tahap trofozoit: karakterisasi jalur metabolik dalam trofozoit (termasuk degradasi hemoglobin) dan remodeling sel inang.

Skizon: divisi nuklir, merozoit ontogeni, mekanisme jalan keluar.

Dengan tidak adanya sistem budaya yang kuat itu adalah alasan-bisa pada tahap ini untuk mengasumsikan P. falciparum akan menjadi model jas-mampu untuk infeksi tahap darah P. vivax dalam banyak kasus. Namun, pekerjaan tambahan diperlukan untuk sepenuhnya valid-makan asumsi ini pada hit dengan dasar hit.

Tuan rumah target sel

Penelitian terbaru telah mengidentifikasi peran penting untuk enzim tuan eritrosit dalam pengembangan parasit [51,52]. Sejumlah senyawa parasiticidal dapat menargetkan enzim sel inang daripada molekul dikodekan oleh parasit. Penargetan sel inang (eritromisin cyte atau hepatosit) enzim yang diperlukan untuk kelangsungan hidup parasit adalah, belum dieksploitasi, strategi terapi tambahan. Penelitian terbaru menunjukkan bahwa target sel inang tersebut potensial termasuk enzim yang merupakan target mapan dalam patologi lain (misalnya, protein kinase pada kanker). A "piggy-back"

pendekatan mungkin dilaksanakan yang jauh akan mempercepat penemuan/ pengembangan. Penelitian fundamental tambahan harus dilakukan untuk memvalidasi pendekatan ini.

Penargetan tahap hati

Prioritas tertinggi di daerah ini adalah untuk memahami biologi parasit hati stadium, terutama hypnozoites yang bertindak sebagai reservoir untuk P. vivax. Aktivitas obat terhadap hypnozoites akan menjadi penting selama eliminasi. Saat ini bahkan definisi yang tepat dari hypnozoite yang tidak jelas. Tanpa pemahaman seperti itu, teknik skrining praktis tidak dapat dikembangkan dan mode tindakan akan kurang dipahami. Sebuah prioritas tinggi adalah untuk mengembangkan penanda sederhana untuk mengidentifikasi hypnozoites dari, hepatosit yang terinfeksi aktif (terutama di sel-sel hati manusia). Ini akan menjadi langkah kunci untuk mengembangkan layar melawan tahap aktif.

Prioritas juga harus diberikan kepada aspek-aspek berikut dari hepatosit yang terinfeksi:

Reaktivasi hypnozoites dalam model in vitro untuk memungkinkan pengujian senyawa yang menghambat reaktivasi atau membunuh sel-sel aktif;

Penyebab dormansi dan alasan untuk parasit hati stadium untuk "memilih" antara negara yang aktif dan tidak aktif.

Beberapa wawasan atau arahan yang mungkin titik awal untuk penelitian diidentifikasi: -

Dikenal kemanjuran 8-aminoquinolines (primakuin dan tafenoquine) terhadap hypnozoites;

Penggunaan bio-informatika untuk mengidentifikasi gen yang berpotensi amat penting dan jalur metabolik;

Sasaran non-haem dalam tahap darah;

Pengaruh antibiotik pra-pengobatan apicoplasts.

Target perkembangan seksual dan sporogoni

Gametosit merupakan hal yang menarik untuk mengganggu trans-misi parasit. Ini bisa menjadi salah satu-satunya ac-tivity atau kegiatan tambahan dari suatu senyawa yang bertindak di tempat lain dalam siklus hidup. Akan ada beberapa masalah etika dan praktis: obat anti-gametocyte murni tidak akan langsung menguntungkan pasien dan sehingga akan memberlakukan persyaratan keselamatan yang tinggi pada senyawa. Di sisi lain, obat menargetkan gametosit eksklusif (tapi tidak mempengaruhi tahap aseksual) akan menjadi aset berharga dalam mencegah keluarnya genotipe yang memberikan resistensi terhadap obat anti-aseksual: demikian salah satu manfaat utama dari obat transmisi-blocking akan untuk melindungi obat kuratif co-diberikan terhadap menahan-Ance pengembangan dan penyebaran. Mekanisme ac-tion, tahap darah, senyawa aktif yang ada terhadap gametosit harus diselidiki.

Penelitian terbaru telah mengidentifikasi peran penting bagi beberapa enzim dalam perkembangan seksual. Kemungkinan proses sasaran untuk menyerang gametosit meliputi:

Gametocytogenesis: proses dengan banyak proses metabolisme aktif dan sehingga menawarkan beberapa poin untuk mengganggu parasit;

Jalan keluar dan gametogenesis selanjutnya mekanisme (terutama protease, protein kinase, dan metabolisme lipid);

Modus aksi primakuin terhadap gametosit dan apakah ia memiliki target biokimia umum pada semua tahap siklus hidup parasit.

Demikian pula, obat yang memiliki aktivitas terhadap sporozoit mungkin nilai. Senyawa sporozoite-aktif akan bertindak dalam banyak hal seperti penolak parasit. Profil produk target harus menjelaskan bagaimana jenis kegiatan akan menjadi nilai dibuktikan di lapangan. Ini akan digunakan untuk layar-ful terhadap sporozoit semua penemuan screen-ing saat ini untuk melihat apakah ada kegiatan tambahan untuk itu melawan darah dan / atau tahap hati.

produk alami

Keragaman kimia yang berasal dari produk alami yang luar biasa. Produk alami adalah "indah" sumber obat baru seperti Alam telah disaring lipat senyawa lebih dari telah dimungkinkan dengan HTS. Banyak anti-malaria saat ini berasal sebagai alam prod-produk. Namun dalam beberapa tahun terakhir tidak ada senyawa dalam pembangunan berasal langsung dari produk alami. Banyak produk alami telah menunjukkan efek antiplasmodial potensial tapi belum berkembang. Terbaru mengembangkan-dokumen (seperti ketersediaan seluruh genom parasit) menjamin re-visit dari rute produk alami dari penemuan obat vis-à-vis identifikasi sasaran. Produk alami umumnya span ruang kimia yang berbeda dari senyawa sintetik. Selain itu, produk alami dapat bio-tersedia dengan sifat luar ruang Lipinski konvensional dan mereka telah berevolusi untuk berinteraksi dengan molekul biologis. Oleh karena itu, skrining produk alami di tes sel seluruh bernilai berpotensi besar dalam mengidentifikasi-ing target druggable baru yang akan ditolak jika aturan Lipinski yang membabi buta diikuti. Mereka juga akan menjadi nilai dalam mengidentifikasi mode polypharmacological

tindakan. Aktivitas metabolik diidentifikasi dengan alam prod-produk juga dapat digunakan untuk menentukan target empiris tanpa awalnya menetapkan target protein. Protein / tar-get dapat ditentukan kemudian dalam proses pembangunan. Alami "perpustakaan" dari produk alami tidak boleh diabaikan, baik dalam mencari kelas kimia baru dan sebagai alat untuk mengidentifikasi target baru. Mereka mungkin memiliki kesempatan yang lebih baik untuk menghasilkan hits dalam skrining obat karena mereka telah berevolusi untuk berinteraksi dengan target biologis. Pendekatan lain dimana produk alami mungkin berguna dalam identifikasi target druggable adalah berbasis aktivitas protein profiling. Protein / enzim diidentifikasi dengan cara ini kemudian dapat diselidiki lebih lanjut sebagai potensi terapi tar-mendapat oleh kedua mekanisme klasik studi tindakan atau re-ayat farmakologi.

Leluhur bersama dari apicoplexans dan ganggang menunjukkan bahwa baru "tanaman-seperti" target ada di luar apicoplast tersebut. Ini mungkin nilai dalam mengidentifikasi lead kurang meta-bolically aktif tahapan dalam siklus hidup parasit (misalnya, gametosit, hypnozoites). Masalah jalur peraturan dengan campuran produk alami tercatat. Dorongan untuk obat murah juga masalah bagi produk alami, yang sering molekul kompleks dan memiliki biaya yang berpotensi tinggi manufaktur. Namun, pendekatan yang lebih baik semisintetik (seperti yang digunakan untuk arte-misinin) dapat mengurangi masalah ini.

kesimpulan

Target ambisius eliminasi malaria hanya akan dicapai dengan pengembangan obat baru dengan hati-hati ditargetkan pada tantangan utama yang ada untuk kedua kontrol dan eliminasi. The CRIMALDDI Proyek bertujuan untuk mengidentifikasi pendekatan yang paling penting yang harus diadopsi, sebagai panduan untuk para pembuat kebijakan berbagai organisasi, penyandang dana, dan peneliti di mana untuk memprioritaskan upaya mereka.

Hal ini jelas dari rekomendasi dari dua Lokakarya dijelaskan dalam makalah ini bahwa kebutuhan yang sangat mendesak adalah untuk mengembangkan teknologi yang memungkinkan-nologies baru dan lebih baik yang memungkinkan obat baru dengan profil tepat sasaran untuk diidentifikasi dengan cepat. Teknologi-teknologi baru yang sering dilupakan dalam drive dimengerti terhadap pengembangan obat-obatan baru. Pada saat sumber daya yang terbatas, adalah penting bahwa upaya penemuan obat jelas difokuskan pada daerah yang paling membutuhkan dan / atau yang menunjukkan probabilitas terbesar keberhasilan. Teknologi yang memungkinkan lebih baik akan membantu dalam prioritas ini, serta membantu untuk mengidentifikasi pendekatan baru dan enab-ling mereka untuk dipelajari secara lebih efektif.

Menjelajahi berbagai lebih beragam dari target obat yang potensial adalah prioritas. Ini mungkin lebih mampu untuk mengatasi kekurangan dari kisaran saat antimalaria. Sebuah pendekatan yang lebih luas yang mengeksplorasi siklus hidup seluruh parasit dianjurkan, karena hal ini memegang janji kedua mengatasi tantangan saat ini dan memenuhi persyaratan obat-obatan untuk eliminasi.

Pekerjaan Proyek CRIMALDDI dijelaskan di sini dan dalam makalah terkait diharapkan akan memberikan beberapa panduan untuk pembuat kebijakan, penyandang dana, dan peneliti dalam memprioritaskan malaria upaya penemuan obat mereka. Hal ini juga dapat menarik perhatian pada pentingnya

interaksi antara keberadaan teknologi baru dan kemampuan masyarakat malaria untuk bergerak melampaui portofolio saat ini ditandai dengan baik dan mempelajari target. Ini harus menambah diskusi global mengenai bagaimana cara terbaik untuk memprioritaskan sumber daya yang langka, terutama karena masyarakat bergerak ke periode Development Goal pasca Millennium dan global Rencana Aksi Malaria diperbarui sedang dikembangkan.