Трипаносомы, обычно называемые кинетопластидами, являются одноклеточными паразитами, ответственными за многочисленные заболевания различной степени тяжести, которые в самых тяжелых случаях могут привести к летальному исходу. Trypanosoma brucei, Trypanosoma cruzi и Leishmania major, вероятно, являются наиболее известными и вызывают африканскую сонную болезнь, болезнь Шагаса и различные лейшманиоз, соответственно.
В отличие от бактерий, эти организмы представляют собой эукариотические клетки, которые содержат ядро, как и клетки человека. Сходство, хотя и небольшое, между клетками животных и трипаносомными клетками усложняет некоторые терапевтические подходы. Например, нацеливание антибиотика на данный молекулярный механизм в трипаносомах, таких как рибосома, может одновременно нанести вред человеческим клеткам.
До сих пор исследователи думали, что эукариотические рибосомы (молекулы, участвующие в синтезе белка) имеют чрезвычайно похожие структуры от одного вида эукариот к другому, как, например, в случае людей и трипаносом, что делает их практически неприкосновенными. Последние технологические достижения сделали возможным визуализацию структуры рибосом из трипаносом с разрешением, близким к атомному, поэтому теперь можно увидеть небольшие структурные отличия от человеческих рибосом, и они станут потенциальной терапевтической мишенью.
Команда Ясера Хашема особенно внимательно изучила архитектуру рибосомы Trypanosoma cruzi. Использование криоэлектронной микроскопии, включающей криогенизацию образца, позволяет визуализировать биологические структуры в их естественном состоянии — в сочетании с масс-спектрометрией — используя массу каждого элемента для определения точного состава белка — они выявили белок, специфичный для рибосомы трипаносом: KSRP (кинетопластид-специфический рибосомный белок).
Помимо того, что KSPR специфичен для этих паразитов, он необходим для их выживания, поскольку подавление его активности приводит к гибели паразитов. Точная роль KSRP в синтезе белка остается нерешенной.
Это открытие KSRP дает нам представление о возможных будущих медицинских исследованиях для разработки новых методов лечения паразитов трипаносом. Выяснение структуры этого нового белка может привести к разработке молекул, которые могут взаимодействовать и ингибировать его активность высокоспецифическим образом, не мешая клеткам-хозяевам.
Таким образом, возможность нацеливания и ингибирования KSRP у паразитов будет представлять собой более безопасную альтернативу и особенно более эффективную альтернативу по сравнению с нынешними методами лечения, которые чрезвычайно сложны и токсичны.
[1] Рибосома паразита Trypanosoma cruzi. Иллюстрация цитозольной рибосомы в трипаносомах, очищенных от T. Cruzi паразит. Анализ структуры рибосомы с помощью криоэлектронной микроскопии (в центре) показывает новый белок, специфичный для этого семейства организмов.
Этот белок был назван рибосомным белком, специфичным для кинетопластов, или KSRP. Несмотря на постоянное присутствие, этот белок годами оставался незамеченным, даже после первой публикации структуры этой рибосомы с высоким разрешением.