Keluarga senyawa baru menunjukkan harapan dalam mengobati cacing parasit

Tim peneliti internasional yang dipimpin oleh Universitas Toronto telah menemukan sekumpulan senyawa alami yang berpotensi menciptakan pengobatan baru yang lebih efektif untuk cacing parasit. Senyawa ini menghambat proses metabolisme unik yang digunakan cacing untuk bertahan hidup di dalam usus manusia.

Cacing parasit yang hidup di tanah menimbulkan malapetaka di negara-negara berkembang di daerah tropis. Infeksi dengan parasit ini menyebabkan malaise, kelemahan, kekurangan gizi dan gejala-gejala melemahkan lainnya dan dapat menyebabkan cacat lahir pada anak-anak dan mengganggu pertumbuhan mereka.

Cacing parasit yang ditularkan melalui tanah menginfeksi lebih dari satu miliar orang di seluruh dunia, sebagian besar di masyarakat miskin di negara berkembang yang tidak memiliki sistem kesehatan dan sanitasi yang komprehensif. Parasit tersebut menjadi kurang rentan terhadap beberapa obat antihelmintik yang tersedia, sehingga penemuan senyawa baru sangat dibutuhkan.

Taylor Davie, penulis pertama penelitian ini dan mahasiswa pascasarjana di Donnelly Centre for Cellular and Biomolecular Research di University of Toronto

Studi ini dipublikasikan hari ini di jurnal Nature Communications.

Banyak spesies cacing parasit menghabiskan sebagian besar siklus hidupnya di dalam tubuh manusia. Untuk beradaptasi dengan lingkungan usus, terutama kekurangan oksigen, parasit beralih ke jenis metabolisme yang bergantung pada molekul yang disebut rhodoquinone (RQ).

Parasit ini dapat bertahan hidup di dalam inang manusia selama berbulan-bulan dengan menggunakan metabolisme yang bergantung pada RQ.

Tim peneliti memutuskan untuk menargetkan proses metabolisme adaptif cacing parasit karena RQ hanya ada dalam sistem parasit; manusia tidak memproduksi atau menggunakan RQ. Oleh karena itu, senyawa yang dapat mengatur produksi atau aktivitas molekul ini akan membunuh parasit secara selektif tanpa membahayakan inang manusia.

Para peneliti menyaring senyawa alami yang diisolasi dari tanaman, jamur, dan bakteri pada organisme model C. elegans. Meskipun bukan parasit, cacing ini juga bergantung pada RQ untuk metabolisme saat oksigen tidak tersedia.

"Ini adalah pertama kalinya kami mampu mencari obat yang secara khusus menargetkan metabolisme parasit yang tidak biasa ini," kata Andrew Fraser, peneliti utama studi tersebut dan seorang profesor genetika molekuler di Donnelly Center dan Temerty School of Medicine.

"Pemindaian ini dimungkinkan oleh kemajuan terkini oleh kelompok kami dan kelompok lain dalam penggunaan C. elegans untuk mempelajari metabolisme yang bergantung pada RQ, serta kerja sama kami dengan RIKEN, salah satu lembaga penelitian terbesar di Jepang. Kami menyaring koleksi luar biasa mereka yang terdiri dari 25.000 senyawa alami, yang menghasilkan penemuan keluarga senyawa benzimidazole yang membunuh cacing yang bergantung pada jenis metabolisme ini."

Para peneliti mengusulkan rejimen multidosis dari kelompok senyawa yang baru ditemukan untuk mengobati cacing parasit. Sementara pengobatan dosis tunggal lebih mudah untuk program pengobatan massal, program pengobatan yang lebih lama akan lebih efektif dalam membunuh parasit.

"Kami sangat senang dengan hasil penelitian yang menggunakan pustaka kami," kata Hiroyuki Osada, seorang profesor farmasi di Universitas Shizuoka dan direktur kelompok biologi kimia di Pusat Sumber Daya Berkelanjutan RIKEN.

"Studi ini menunjukkan kekuatan pendekatan penyaringan, yang memungkinkan para peneliti dalam kasus ini untuk menyaring sejumlah besar molekul dalam kumpulan produk alami yang terkonsentrasi. Penyaringan sangat efisien, yang merupakan kunci untuk menjawab pertanyaan penelitian mendesak yang memiliki signifikansi global seperti ini."

Langkah selanjutnya bagi tim peneliti termasuk menyempurnakan kelas inhibitor baru melalui pengujian in vivo tambahan dengan cacing parasit, yang akan dilakukan oleh laboratorium Kaiser di Universitas Basel di Swiss, dan terus mencari senyawa yang menghambat RQ.

"Studi ini baru permulaan," kata Fraser. "Kami telah menemukan beberapa senyawa lain yang sangat ampuh yang memengaruhi metabolisme ini, termasuk, untuk pertama kalinya, senyawa yang menghalangi kemampuan cacing untuk memproduksi RQ. Kami berharap hasil pemeriksaan kami akan membantu mengembangkan obat untuk mengobati patogen utama di seluruh dunia."

Penelitian ini didukung oleh Institut Kesehatan Kanada dan Organisasi Biologi Molekuler Eropa.