Paraziti koji izazivaju ozbiljne bolesti ljudi, životinja i biljaka zavise od ogromne molekularne mašine bez koje ne mogu normalno da opstanu. Naučnici su sada njenu strukturu prikazali sa gotovo atomskom preciznošću, čime su dobili detaljan uvid u sistem koji je decenijama predstavljao biološku zagonetku.
Reč je o trypanosomatidima, grupi jednoćelijskih organizama u koju spadaju uzročnici afričke bolesti spavanja, Čagasove bolesti i pojedinih oblika lajšmanijaze. Ove infekcije najčešće pogađaju tropske i suptropske krajeve, ali njihovo proučavanje ima globalni značaj zbog putovanja, promena staništa insekata prenosilaca i zagrevanja klime.
Istraživači Univerziteta u Liježu i Rokfelerovog univerziteta iskoristili su savremene metode strukturne biologije da naprave niz „zamrznutih” snimaka molekularnog kompleksa u različitim fazama rada. Umesto jedne statične slike, dobili su nešto nalik kadrovima filma koji pokazuju kako se pojedini delovi pomeraju i sarađuju.
Takve strukture obično se ispituju krioelektronskom mikroskopijom. Uzorci se veoma brzo hlade, tako da molekuli ostanu zarobljeni u prirodnim položajima. Elektronski mikroskop zatim pravi veliki broj dvodimenzionalnih snimaka, a računarski sistemi ih kombinuju u trodimenzionalni model. Rezultat može da otkrije udubljenja, spojeve i pokretne segmente koje bi lek potencijalno mogao da blokira.
Paraziti imaju neke molekularne sisteme koji se razlikuju od odgovarajućih struktura u ljudskim ćelijama. Upravo su te razlike najzanimljivije za medicinu. Idealan lek trebalo bi da onesposobi parazita, a da što manje utiče na domaćina. Ako istraživači pronađu deo mašine koji je neophodan parazitu, ali ne postoji kod čoveka, dobijaju obećavajuću metu.
Tropske parazitske bolesti dugo su dobijale manje ulaganja od bolesti prisutnih u bogatijim državama. Postojeće terapije ponekad zahtevaju dugo lečenje, mogu biti toksične ili gube efikasnost zbog razvoja otpornosti. Zbog toga osnovna istraživanja strukture parazita nisu akademski luksuz, već prvi korak ka bezbednijim lekovima.
Objavljeni snimci pokazuju i koliko je izraz „molekularna mašina” prikladan. Proteini nisu nepomične kockice. Oni se savijaju, rotiraju, vezuju za druge molekule i menjaju oblik. Njihov rad zavisi od preciznog redosleda pokreta. Dovoljno je zaglaviti jedan važan spoj pa da čitav proces prestane.
Ipak, put od strukture do leka nije kratak. Potrebno je pronaći jedinjenje koje dolazi do parazita, vezuje se dovoljno snažno, ne razgrađuje se prerano i ne izaziva ozbiljne neželjene reakcije. Kandidati se najpre proveravaju u laboratoriji, zatim na modelima bolesti, a tek potom u kliničkim ispitivanjima.
Novo istraživanje pruža svojevrsnu mapu. Ona sama ne rešava problem, ali pokazuje gde treba tražiti. Što je mapa detaljnija, veća je verovatnoća da će budući lek biti projektovan ciljano, umesto da se hiljade supstanci ispituju bez jasnog razumevanja njihove mete.
Mikroskopski paraziti i dalje predstavljaju veliki zdravstveni teret, ali su sada ostali bez dela svoje nevidljivosti. Njihova ključna mašina prikazana je gotovo atom po atom, a to je prednost koju istraživači mogu pretvoriti u nove strategije lečenja.
S.B.
