Раджшекхар Гаджи увидел то, чего не должно было быть. В его микроскопе паразиты, которые должны были активно размножаться, умирали — они были совершенно неспособны выжить без белка, который его лаборатория сумела отключить.
«Это был удивительный день», — сказал Гаджи, доцент кафедры паразитологии в Колледже ветеринарной медицины Вирджинии — Мэриленда. Это открытие может в конечном итоге помочь 40 миллионам американцев, которые живут с микроскопическим паразитом, постоянно обитающим в их мозге.
Результаты исследования [опубликованы](https://journals.asm.org/doi/10.1128/msphere.00438-25) в журнале mSphere.
Токсоплазма гондии
Токсоплазма гондии скрывается в организмах примерно одной трети всех людей на Земле — около 40 миллионов человек в одних только Соединённых Штатах, которые являются носителями этого скрытого пассажира, которого они никогда не смогут устранить.
Большинство даже не подозревает о его присутствии. У здоровых людей паразит обычно не вызывает симптомов, оставаясь неактивным в течение десятилетий. Но когда иммунная система ослабевает — во время лечения рака, трансплантации органов или при ВИЧ-инфекции — этот тихий попутчик становится убийцей.
«Паразит, который находится в мозге, активизируется, начинает размножаться, и это приводит к летальному исходу», — сказал Гаджи. «Из-за этого паразит является страшным патогеном».
Беременные женщины сталкиваются с другой опасностью. Токсоплазма может пересечь плацентарный барьер, вызывая выкидыши или тяжёлые врождённые нарушения, включая слепоту и неврологические повреждения.
В настоящее время не существует вакцины для предотвращения заражения, а существующие методы лечения работают только во время острой фазы заболевания — они не могут справиться с хронической формой, которая закрепляется в мозге навсегда.
Открытие управляющего белка
Лаборатория Гаджи сосредоточена на семействе белков, называемых факторами транскрипции — молекулярных переключателях, которые контролируют, когда гены включаются и выключаются. Представьте их как центр управления миссией паразита, координирующий всё: от вторжения до выживания.
Команда сосредоточилась на одном белке, TgAP2X-7, который оказался необходимым для выживания паразита. Используя метод, основанный на рецепторах растительных гормонов, лаборатория Гаджи создала паразитов, у которых этот белок можно было уничтожить, добавив простое химическое вещество.
Когда аспирантка Падмаджа Мандади добавила это химическое вещество, результаты были впечатляющими.
«Эти паразиты полностью прекращают рост и не могут выжить», — сказал Гаджи. «Это показывает, что этот конкретный фактор транскрипции необходим для выживания паразита в организме хозяина».
Открытие показало нечто более многообещающее: этот белок фундаментально отличается от всего, что найдено в клетках человека. Эта уникальность делает его идеальной мишенью для будущих лекарств — лечение может атаковать паразита, не причиняя вреда пациентам.
Но исследования Гаджи показывают, что TgAP2X-7 — это только верхушка айсберга. Его лаборатория выявила целое семейство малоизученных белков, называемых киназами TKL — восемь различных молекулярных переключателей, которые, по-видимому, координируют наиболее важные функции паразита.
«Наша лаборатория — единственная, кто в настоящее время изучает это семейство киназ у Toxoplasma», — сказал Гаджи. Шесть из этих белков, как предполагается, необходимы для роста паразита, и его команда уже показала, что по крайней мере два контролируют жизненно важные процессы в ядре паразита.
Это представляет собой сокровищницу потенциальных мишеней для лекарств. В то время как другие исследователи фокусируются на очевидных путях, Гаджи изучает уникальные системы управления паразитами — главные переключатели, которые управляют всем остальным.
Значение для ветеринарии
Для ветеринаров и владельцев животных это исследование имеет особое значение. Токсоплазма распространяется в основном через кошек, которые служат окончательными хозяевами для паразита. Паразит завершает свой сексуальный жизненный цикл в кошках, и они выделяют его в виде ооцист с фекалиями, которые затем загрязняют пищу, воду и почву.
«Кошки действуют как окончательные хозяева для этого паразита», — объяснил Гаджи. Понимание того, как работает паразит, может привести к новым стратегиям профилактики, защищающим как животных, так и их спутников-людей.
Работа иллюстрирует, как ветеринарная медицина всё чаще способствует инновациям в области здравоохранения человека. Опыт Гаджи охватывает как патогены животных, так и человека, отражая взаимосвязанный характер болезней в нашем общем мире.
Его исследовательский подход — картирование фундаментальных систем управления, которые паразиты используют для выживания — может оказаться ценным не только в контексте токсоплазмоза. Многие паразиты, вызывающие заболевания, полагаются на аналогичные молекулярные механизмы, что позволяет предположить: идеи, полученные в результате этой работы, могут быть применены для лечения малярии, криптоспоридиоза и других апикомплексных заболеваний.
Другие новости по теме
- Открытие сотен бактериофагов в кишечнике человека открывает новый подход к изучению микробиома кишечника
- Совмещение химического и генетического анализа древесины помогает бороться с незаконной торговлей
- Крупнейший примат в Америке может потерять до 61% подходящей климатической среды к 2090 году
- Воздействие свинца в древности могло повлиять на эволюцию человеческого мозга
- Свинец отравляет человека более двух миллионов лет
- Потрясающее явление в небе: «Радужная лестница» в Гонконге
- Исследование фекалий африканских диких животных проливает свет на формирование экосистемы кишечника
- Химия корней растений определяет распространение генов устойчивости к антибиотикам от навоза к сельскохозяйственным культурам, свидетельствуют исследования
- Ирландские шмели с бурой полосой на хвосте генетически отличаются от своих британских собратьев, показало исследование.
- Исследование солнечных электростанций как потенциальных мест обитания для летучих мышей
Другие новости на сайте
- Моделирование взаимодействия света и вещества в нелинейной оптической микроскопии для определения атомной структуры
- Снижение затрат на производство фентанила имеет долгосрочные последствия для индустрии нелегальных поставок опиоидов
- Студенты-бакалавры обнаружили консервативный кластер генов, связывающих медь, у морских бактерий
- Учёные обнаружили «шоссе динозавров» возрастом 165 миллионов лет там, где меньше всего этого ожидали
- Открытие сотен бактериофагов в кишечнике человека открывает новый подход к изучению микробиома кишечника
- Канал погоды обретает джазовый, ретро-стиль благодаря преданным поклонникам в интернете
- Новая технология захватывает и уничтожает «вечные химикаты» в воде
- Исследователи раскрыли конкурентный механизм двухрежимной фиксации азота в кластерах карбидов металлов
- Исследование показало, что эмоциональные твиты политиков не всегда приводят к увеличению числа подписчиков и могут иметь обратный эффект при работе с разнообразной аудиторией.
- Роботы-лианы: новое слово в робототехнике