Препарат под названием нитизинон в настоящее время используется для лечения двух генетических заболеваний: тирозинемии типа 1 и алкаптонурии. Препарат действует путем ингибирования фермента 4-гидроксифенилпируват диоксигеназы (HPPD), который участвует в цепи химических реакций, известных как путь детоксикации тирозина. Блокируя этот фермент, нитизинон предотвращает накопление вредных химических веществ в организме пациентов с этими генетическими заболеваниями.

Но недавние исследования также показали, что кровососущим насекомым — в том числе комарам рода Anopheles, которые распространяют паразитов Plasmodium, вызывающих малярию, — необходим HPPD для переваривания их кровяной пищи.

Исследование, опубликованное 26 марта в журнале Science Translational Medicine, дает первые основания полагать, что обработка человеческой крови нитизиноном делает ее смертельной для комаров Anopheles. Воздействуя на фермент HPPD, препарат не позволяет комарам выводить из крови аминокислоту тирозин, поэтому они погибают после еды.

При дальнейших исследованиях нитизинон может быть использован в качестве нового метода борьбы с малярией, надеются ученые. Разработка дополнительных методов борьбы может оказаться особенно полезной, учитывая, что комары становятся все более устойчивыми к традиционным инсектицидам, используемым для их уничтожения.

При этом нитизинон не является «серебряной пулей», говорит соавтор исследования Альваро Акоста-Серрано, профессор молекулярной паразитологии и биологии переносчиков в Университете Нотр-Дам в Индиане. Препарат не предотвратит заражение людей малярией и не вылечит уже инфицированных, сказал он в интервью Live Science. Но, по его словам, нитизинон может уменьшить распространение болезни, сократив популяцию комаров, которые переносят паразитов Plasmodium.

В новом исследовании ученые провели несколько лабораторных экспериментов, чтобы определить минимальную концентрацию нитизинона, необходимую для уничтожения комаров Anopheles. По словам Акосты-Серрано, использование минимально возможной дозы поможет снизить риск потенциальных побочных эффектов у людей, принимающих препарат, а также уменьшить вероятность того, что комары со временем станут к нему устойчивы.

Исследователи обнаружили, что когда комаров Anopheles кормили образцами человеческой крови, содержащими нитизинон, насекомые погибали. Это происходило независимо от того, были ли комары устойчивы к традиционным инсектицидам.

В другом эксперименте исследователи смоделировали, как нитизинон противостоит ивермектину — обычному препарату, используемому для лечения различных паразитарных заболеваний у людей, включая малярию; он предназначен для уничтожения паразитов в организме, но не для уничтожения комаров, кусающих людей. Команда обнаружила, что нитизинон более эффективен, чем ивермектин, в уничтожении комаров.

Как выяснилось, одна доза нитизинона (примерно 0,1 миллиграмма на килограмм веса тела) может сделать кровь человека смертоносной для комаров примерно на пять дней. Однако смертность комаров не наблюдалась при «любой разовой дозе ивермектина», сообщает команда.

В отдельном анализе исследователи кормили комаров образцами крови трех пациентов с алкаптонурией, которые регулярно принимали по 2 мг нитизинона в день. Все комары погибли в течение 12 часов после кормления. Кровь пациента с алкаптонурией, который не начал лечение, не была токсична для комаров.

В совокупности эти результаты свидетельствуют о том, что терапия нитизиноном может стать многообещающим новым методом борьбы с малярией. Однако исследователи предупреждают, что еще предстоит преодолеть множество препятствий, прежде чем препарат можно будет использовать в этих целях.

Например, безопасность нитизинона еще предстоит проверить на здоровых людях из общей популяции, особенно на тех, кто живет в регионах мира, где распространена малярия. Если препарат будет использоваться для борьбы с малярией, его будут принимать люди, которые в противном случае не нуждаются в лечении, поэтому его побочные эффекты должны быть минимальными или вообще отсутствовать.

Ученым также предстоит проверить, как нитизинон взаимодействует с обычными противомалярийными препаратами, которые все равно понадобятся для лечения больных малярией.

Наконец, по словам Акосты-Серрано, точные причины, по которым блокирование тирозинового пути детоксикации оказывается смертельным для кровососущих насекомых, пока неизвестны. Понимание механизма действия нитизинона поможет ученым предсказать, насколько легко комары могут стать устойчивыми к этому препарату, добавил он.

Дальнейшие исследования будут сосредоточены на оптимизации дозировки и режима приема нитизинона для достижения максимального эффекта против комаров при минимальных рисках для человека. Ученые планируют провести клинические испытания в регионах, эндемичных по малярии, для оценки эффективности препарата в реальных условиях.

Важным направлением исследований станет изучение потенциальных последствий длительного применения нитизинона на популяции комаров. Необходимо определить, насколько быстро комары могут выработать устойчивость к препарату и какие механизмы лежат в основе этой устойчивости.

Ученые также намерены изучить возможность использования нитизинона в сочетании с другими методами борьбы с малярией, такими как инсектицидные сетки и опрыскивание помещений. Комбинированный подход может оказаться более эффективным в снижении распространения болезни и предотвращении развития устойчивости к отдельным препаратам.

Несмотря на многообещающие результаты, исследователи подчеркивают, что нитизинон не заменит существующие методы лечения и профилактики малярии. Препарат может стать ценным дополнением к арсеналу средств борьбы с этим заболеванием, но его необходимо использовать в сочетании с другими стратегиями, такими как вакцинация и улучшение санитарных условий.