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Nature重大突破:破解青蒿素抗性基因
閱讀:412 發布時間:2013-12-20科學家們在瘧原蟲體內,鑒定了青蒿素抗性突變。這一突破性的成果于十二月十八日發表在Nature雜志上。
“我們很快就能知道哪里出現了青蒿素抗性,監控抗性株的傳播"文章的共同作者,WHO的Pascal Ringwald說。
青蒿素取自傳統中藥青蒿(Artemisia annua),青蒿素藥物與其他瘧疾藥物聯合使用,通常能夠在兩天內,將瘧原蟲Plasmodium falciparum清除出人體血液。但上個世紀,部分區域逐漸出現了*不受青蒿素影響的瘧原蟲抗性株。
科學家們一直在努力尋找,青蒿素抗性背后的基因。此前曾有研究,將青蒿素抗性定位在,瘧原蟲一個染色體區域中。
在這項新研究中,巴黎巴斯德研究所的Frédéric Ariey領導團隊,在實驗室里培養瘧原蟲,使其演化出青蒿素抗性。他們從坦桑尼亞患者體內收集到對藥物敏感的瘧原蟲,然后將其在青蒿素的環境中培養。經過五年,研究人員得到了對青蒿素抵抗的瘧原蟲品系。
研究人員對上述抗性株進行了全基因組測序,發現七個基因中的部分突變可能與青蒿素抗性有關。研究團隊將這些突變,與來自柬埔寨臨床的抗性株進行比較,zui終確定編碼蛋白kelch K13的基因就是青蒿素抗性基因。研究人員進一步深入分析柬埔寨的抗性株,發現了另外17個與青蒿素抗性密切相關的突變,這些突變都位于K13蛋白的propeller區域。
現在人們還不清楚K13蛋白在瘧原蟲中的功能,也不知道突變是如何造成藥物抗性的,就連青蒿素的作用方式也還是一個謎。不過Ariey認為,這么多突變的存在,說明青蒿素抗性反復在柬埔寨中出現,人們還可能找到更多與抗性相關的K13突變。
“這些數據真正令人擔心的是,在柬埔寨就有這么多獨立出現的抗性等位基因,"說明青蒿素抗性是瘧原蟲的一個普遍適應過程,德克薩斯生物醫學研究所的遺傳學家Timothy Anderson說。
英國桑格研究所(Wellcome Trust Sanger Institute )的群體遺傳學家Dominic Kwiatkowski指出,可能還有其他涉及青蒿素抗性的基因,可以與K13一同起作用,不過鑒定抗性基因K13是一個重要的起點。
參與東南亞瘧疾控制的科學家們,已經在盡快繪制這一區域的突變分布圖。12月9-10號曼谷舉行了以消除瘧疾為目的的會議,會議上已經決定將分析K13突變作為日后的主要方向。
研究人員指出,找到抗性突變,可以幫助衛生機構合理分配資源,加快消滅瘧疾的步伐。