Tatort-Verbindung zielt auf Malaria-Erreger ab

Im Falle der Malariaforschung „zahlt sich Kriminalität aus“. Wenn alles nach Plan der Forscher der Washington University School of Medicine in St. Louis läuft, könnte die Substanz, mit der an Tatorten Spuren von Blut gefunden werden, eines Tages dazu dienen, den Malaria-Erreger abzutöten.

Die neue Studie stimmt perfekt mit den WHO-Richtlinien überein, die besagen, dass Artemisinin – das am häufigsten verwendete Malariamittel – nur in Kombination mit anderen Behandlungen verwendet werden darf, da der Parasit dagegen resistent wird.

Die Verbindung Luminol leuchtet blau, wenn sie mit Hämoglobin in roten Blutkörperchen reagiert. Die Forscher haben gezeigt, dass sie dieses Leuchten nutzen können, um mit Malaria infizierte rote Blutkörperchen dazu zu bringen, einen Vorrat an flüchtigen Chemikalien aufzubauen.

Um dies zu erreichen, gaben die Forscher den infizierten roten Blutkörperchen zunächst eine ungewöhnliche Aminosäure und nutzten dann das blaue Leuchten, um die Chemikalie auszulösen. Die Strategie funktionierte bei der Abtötung des Parasiten.

Laut dem leitenden Autor Daniel Goldberg, Professor für Medizin und molekulare Mikrobiologie, wird das blaue Licht, das Luminol ausstrahlt, durch das Antimalaria-Medikament Artemisinin verstärkt. Die Ergebnisse zeigen, dass wir diese beiden Mittel zu einer wirksamen Behandlung gegen den Malariaparasiten kombinieren können.

Die Ergebnisse der Studie sind online in der Zeitschrift  eLife verfügbar .

Der neue Ansatz zielt auf Proteine ​​ab, die von menschlichen roten Blutkörperchen hergestellt werden, die der Parasit nicht mutieren kann. In der Studie analysierten Forscher unter der Leitung von Erstautor Paul Sigala, einem Wissenschaftler in Goldbergs Labor, menschliche rote Blutkörperchen, die mit dem Malariaparasiten infiziert waren. Das erste Ziel der Studie war es zu verstehen, wie der Parasit an den tiefroten, nicht proteinhaltigen Teil des Hämoglobins (Häm) gelangt, der Sauerstoff transportiert. Häm ist für das Überleben des Parasiten unerlässlich.

Sie entdeckten, dass der Parasit einen unnatürlichen Kanal auf der Oberfläche der roten Blutkörperchen öffnet. Als Wissenschaftler eine Aminosäure, die bei der Produktion von Häm verwendet wird, in die Lösung mit den Zellen einführten, gelangte die Aminosäure durch den Kanal in die Zellen und startete den Häm-Herstellungsprozess.

Weitere Untersuchungen zeigten, dass das Aminosäure-induzierte Häm den Aufbau eines Moleküls namens Protoporphyrin IX verursachte. Wenn dieses Molekül Licht ausgesetzt wird, setzt es gefährliche, chemisch reaktive Verbindungen frei, die als freie Radikale bekannt sind. Diese freien Radikale töten den Parasiten. Ob sich dieser Ansatz im Tierversuch replizieren lässt, will das Forschungsteam testen.

Angesichts der Tatsache, dass die Aminosäure, Luminol und Artemisinin einzeln für die Verwendung beim Menschen freigegeben wurden, ist das Team optimistisch, dass die Sicherheit kein Problem darstellen wird, wenn sie zusammengefügt werden, um den Parasiten abzutöten. Das Team ist äußerst optimistisch, dass diese Studie den Weg für eine vielversprechende neue Behandlung einer verheerenden Krankheit ebnen könnte. Eine Krankheit, die nach Schätzungen der WHO im Jahr 2013 198 Millionen Menschen infizierte und 584.000 Menschen tötete.