Paraziti imaju ogroman danak po zdravlje ljudi i veterinara. Ali istraživači su možda pronašli način da pacijenti sa moždanim poremećajima i uobičajenim moždanim parazitom postanu neprijatelji.
Nova studija objavljena u Nature Microbiologi je pionir u upotrebi jednoćelijskog parazita, Tokoplasma gondii, za ubrizgavanje terapeutskih proteina u moždane ćelije. Mozak je veoma izbirljiv u pogledu onoga što propušta, uključujući mnoge lekove, što ograničava mogućnosti lečenja neuroloških stanja.
Kao profesor mikrobiologije, posvetio sam svoju karijeru pronalaženju načina da ubijem opasne parazite kao što je toksoplazma. Fascinira me mogućnost da ćemo možda moći da koristimo njihovo oružje za lečenje drugih bolesti.
Otkako su naučnici shvatili da mikroskopski organizmi mogu da izazovu bolest — ono što se naziva teorijom bolesti iz 19. veka — čovečanstvo je u potrazi za sprečavanjem infektivnih agenasa u našim telima. Razumljiva odbojnost mnogih ljudi prema klicama može učiniti da se ideja prilagođavanja ovih mikrobnih protivnika u terapeutske svrhe čini kontraintuitivnom.
Ali sprečavanje i lečenje bolesti kooptiranjem samih mikroba koji nam prete ima istoriju koja je mnogo prethodila teoriji o klicama. Još 1500-ih, ljudi na Bliskom istoku i u Aziji su primetili da se oni koji su dovoljno srećni da prežive velike boginje nikada više nisu zarazili. Ova zapažanja su dovela do prakse da se neinficirana osoba namerno izlaže materijalu iz gnojnih ranica zaražene osobe—koje nisu znali da sadrže oslabljeni virus malih boginja—kako bi ih zaštitili od teške bolesti.
Ovaj koncept inokulacije je doneo mnoštvo vakcina koje su spasile bezbroj života.
Virusi, bakterije i paraziti su takođe razvili mnoge trikove kako bi prodrli u organe kao što je mozak i mogli bi se ponovo opremiti za isporuku lekova u telo. Takve upotrebe mogu uključivati viruse za gensku terapiju i crevne bakterije za lečenje crevne infekcije poznate kao C. diff.
Tablete nude zgodan i efikasan način da se lek unese u telo. Hemijski lekovi kao što su aspirin ili penicilin su mali i lako se apsorbuju iz creva u krvotok.
Biološki lekovi kao što su insulin ili semaglutid, s druge strane, su veliki i složeni molekuli koji su podložni razgradnji u stomaku pre nego što se mogu apsorbovati. Takođe su preveliki da prođu kroz crevni zid u krvotok.
Svi lekovi, posebno biološki, imaju velike poteškoće da prodru u mozak zbog krvno-moždane barijere. Krvno-moždana barijera je sloj ćelija koji oblaže krvne sudove mozga koji deluje kao čuvar kapije da blokira klice i druge neželjene supstance da dobiju pristup neuronima.
Toksoplazma paraziti inficiraju sve životinje, uključujući i ljude. Infekcija se može desiti na više načina, uključujući gutanje spora koje se oslobađaju u stolici zaraženih mačaka ili konzumiranje kontaminiranog mesa ili vode. Toksoplazmoza kod inače zdravih ljudi proizvodi samo blage simptome, ali može biti ozbiljna kod imunokompromitovanih osoba i fetusa u trudnoći.
Za razliku od većine patogena, toksoplazma može da pređe krvno-moždanu barijeru i napadne moždane ćelije. Jednom u neuronima, parazit oslobađa skup proteina koji menjaju ekspresiju gena u svom domaćinu, što može biti faktor u promenama ponašanja koje izaziva kod zaraženih životinja i ljudi.
U novoj studiji, globalni tim istraživača je oteo sistem koji Toksoplazma koristi za izlučivanje proteina u ćeliju domaćina. Tim je genetski konstruisao Toksoplazmu da napravi hibridni protein, spajajući jedan od njegovih izlučenih proteina sa proteinom koji se zove MeCP2, koji reguliše aktivnost gena u mozgu – u stvari, dajući MeCP2 da se vrati u neurone. Istraživači su otkrili da paraziti luče hibrid MeCP2 proteina u neurone uzgajane u petrijevoj posudi, kao i u mozgovima zaraženih miševa.
Genetski nedostatak MECP2 uzrokuje redak poremećaj razvoja mozga koji se zove Rettov sindrom. U toku su ispitivanja genske terapije korišćenjem virusa za isporuku proteina MeCP2 za lečenje Retovog sindroma. Ako toksoplazma može da isporuči oblik MeCP2 proteina u moždane ćelije, to može pružiti drugu opciju za lečenje ovog trenutno neizlečivog stanja. Takođe može ponuditi drugu opciju lečenja za druge neurološke probleme koji proizilaze iz poremećenih proteina, kao što su Alchajmerova i Parkinsonova bolest.
Put od laboratorijske klupe do kreveta je dug i pun prepreka, tako da ne očekujte da ćete uskoro videti projektovanu toksoplazmu u klinici.
Očigledna komplikacija u korišćenju toksoplazme u medicinske svrhe je to što može da izazove ozbiljnu doživotnu infekciju koja je trenutno neizlečiva. Inficiranje nekoga toksoplazmom može oštetiti kritične organske sisteme, uključujući mozak, oči i srce.
Međutim, do jedne trećine ljudi širom sveta trenutno nosi toksoplazmu u svom mozgu, očigledno bez incidenata. Nove studije povezuju infekciju sa povećanim rizikom od šizofrenije, poremećaja besa i nepromišljenosti, nagoveštavajući da ova tiha infekcija može predisponirati neke ljude na ozbiljne neurološke probleme.
Široka rasprostranjenost infekcija toksoplazmom takođe može biti još jedna komplikacija, jer onemogućava mnoge ljude da je koriste za lečenje. Pošto su milijarde ljudi koji već nose parazita razvili imunitet protiv buduće infekcije, terapeutski oblici toksoplazme bi bili brzo uništeni od strane njihovog imunološkog sistema nakon ubrizgavanja.
U nekim slučajevima, koristi od upotrebe Tokoplasma kao sistema za isporuku lekova mogu biti veće od rizika. Inženjerski benigni oblici ovog parazita mogli bi da proizvedu proteine koji su pacijentima potrebni bez oštećenja organa – mozga – koji definiše ko smo.
