ARTIKEL INI ADALAH diterbitkan ulang dari Percakapan di bawah Lisensi Creative Commons.
Parasit mengambil korban yang sangat besar pada kesehatan manusia dan hewan. Namun, para peneliti mungkin telah menemukan cara bagi pasien dengan gangguan otak dan parasit otak umum untuk menjadi musuh.
Sebuah studi baru yang diterbitkan di Mikrobiologi Alam telah memelopori penggunaan parasit sel tunggal, Toksoplasma gondiiuntuk menyuntikkan protein terapeutik ke dalam sel otak. otak sangat pemilih tentang apa yang diizinkan masuk, termasuk banyak obat, yang membatasi pilihan perawatan untuk kondisi neurologis.
Sebagai profesor mikrobiologiSaya mendedikasikan karir saya untuk menemukan cara membunuh parasit berbahaya seperti ToksoplasmaSaya terpesona oleh prospek bahwa kita mungkin dapat menggunakan persenjataan mereka untuk mengobati penyakit lain.
Mikroba sebagai Obat
Sejak para ilmuwan menyadari bahwa organisme mikroskopis dapat menyebabkan penyakit—yang disebut sebagai era abad ke-19 teori kuman penyakit—manusia telah berupaya keras untuk mencegah masuknya agen infeksi ke dalam tubuh kita. Keengganan banyak orang terhadap kuman mungkin membuat gagasan untuk mengadaptasi musuh mikroba ini untuk tujuan terapeutik tampak berlawanan dengan intuisi.
Namun, pencegahan dan pengobatan penyakit dengan cara mengambil alih mikroba yang mengancam kita sudah ada sejak lama sebelum teori kuman. Sejak tahun 1500-anorang-orang di Timur Tengah dan Asia mencatat bahwa mereka yang cukup beruntung untuk selamat dari cacar tidak akan pernah terinfeksi lagi. Pengamatan ini mengarah pada praktik sengaja mengekspos orang yang tidak terinfeksi ke bahan dari luka berisi nanah milik orang yang terinfeksi—yang tanpa mereka ketahui mengandung virus cacar yang dilemahkan—untuk melindungi mereka dari penyakit parah.
Ini konsep inokulasi telah menghasilkan banyak sekali vaksin yang telah menyelamatkan banyak nyawa.
Virus, bakteri, dan parasit juga telah mengembangkan banyak cara untuk menembus organ-organ seperti otak dan bisa jadi diubah untuk mengirimkan obat-obatan ke dalam tubuh. Penggunaan tersebut dapat mencakup virus untuk terapi gen Dan bakteri usus untuk mengobati infeksi usus dikenal sebagai C. perbedaan.
Mengapa Kita Tidak Bisa Minum Pil untuk Penyakit Otak?
Pil menawarkan cara yang mudah dan efektif untuk memasukkan obat ke dalam tubuh. Obat kimia seperti aspirin atau penisilin berukuran kecil dan mudah diserap dari usus ke aliran darah.
Obat biologis seperti insulin atau semaglutide, di sisi lain, adalah molekul besar dan kompleks yang rentan terurai di lambung sebelum dapat diserap. Molekul-molekul tersebut juga terlalu besar untuk melewati dinding usus ke dalam aliran darah.
Semua obat, terutama obat biologis, memiliki kesulitan besar untuk menembus otak karena penghalang darah-otakPenghalang darah-otak adalah lapisan sel yang melapisi pembuluh darah otak yang berfungsi sebagai penjaga untuk menghalangi kuman dan zat lain yang tidak diinginkan memasuki neuron.
Toksoplasma Menawarkan Layanan Pengiriman ke Sel Otak
Toksoplasma parasit menginfeksi semua hewan, termasuk manusiaInfeksi dapat terjadi melalui berbagai cara, termasuk menelan spora yang dikeluarkan melalui tinja kucing yang terinfeksi atau mengonsumsi daging atau air yang terkontaminasi. Toksoplasmosis pada orang yang sehat hanya menimbulkan gejala ringan namun bisa serius pada orang dengan sistem kekebalan tubuh yang lemah dan mengandung janin.
Tidak seperti kebanyakan patogen, Toksoplasma dapat melewati sawar darah-otak dan menyerang sel-sel otak. Begitu masuk ke dalam neuron, parasit melepaskan serangkaian protein yang mengubah ekspresi gen pada inangnyayang mungkin menjadi faktor dalam perubahan perilaku Penyakit ini menyebabkan infeksi pada hewan dan manusia.
Para ilmuwan memperlengkapi kembali Toksoplasma untuk mengantarkan obat ke neuron.
Dalam sebuah studi baru, tim peneliti global membajak sistem Toksoplasma penggunaan untuk mengeluarkan protein ke dalam sel inangnya. Tim tersebut merekayasa genetika Toksoplasma untuk membuat protein hibrida, menggabungkan salah satu protein yang disekresikan ke protein yang disebut MECP2yang mengatur aktivitas gen di otak—yang berarti, memberikan MECP2 tumpangan ke dalam neuron. Para peneliti menemukan bahwa parasit tersebut mengeluarkan protein hibrida MECP2 ke dalam neuron yang tumbuh di cawan petri serta di otak tikus yang terinfeksi.
Kekurangan genetik pada MECP2 menyebabkan kelainan perkembangan otak langka yang disebut Sindrom lurusUji coba terapi gen menggunakan virus untuk mengirimkan protein MECP2 untuk mengobati sindrom Rett sedang berlangsung. Jika Toksoplasma dapat mengirimkan bentuk protein MECP2 ke dalam sel otak, hal ini dapat memberikan pilihan lain untuk mengobati kondisi yang saat ini tidak dapat disembuhkan ini. Hal ini juga dapat menawarkan pilihan pengobatan lain untuk masalah neurologis lain yang timbul dari protein yang salah, seperti Alzheimer Dan penyakit parkinson.
Jalan Panjang di Depan
Itu jalan dari bangku laboratorium ke samping tempat tidur panjang dan penuh rintangan, jadi jangan berharap untuk melihat rekayasa Toksoplasma di klinik dalam waktu dekat.
Komplikasi yang jelas dalam penggunaan Toksoplasma untuk keperluan medis adalah bahwa hal itu dapat menyebabkan infeksi serius seumur hidup yang saat ini tidak dapat disembuhkan. Menginfeksi seseorang dengan Toksoplasma Bisa merusak sistem organ kritistermasuk otak, mata, dan jantung.
Namun, hingga sepertiga dari populasi di seluruh dunia saat ini membawa Toksoplasma di otak mereka, tampaknya tanpa insiden. Studi yang muncul telah menghubungkan infeksi dengan peningkatan risiko skizofrenia, gangguan kemarahan, dan kecerobohan, mengisyaratkan bahwa infeksi yang tenang ini mungkin menyebabkan beberapa orang rentan terhadap masalah neurologis yang serius.
Prevalensi yang meluas dari Toksoplasma Infeksi juga bisa menjadi komplikasi lain, karena hal ini membuat banyak orang tidak bisa menggunakannya untuk pengobatan. Karena miliaran orang yang sudah membawa parasit ini telah mengembangkan kekebalan terhadap infeksi di masa mendatang, bentuk terapi Toksoplasma akan segera dihancurkan oleh sistem kekebalan tubuh mereka setelah disuntikkan.
Dalam beberapa kasus, manfaat penggunaan Toksoplasma sebagai sistem pengiriman obat mungkin lebih besar daripada risikonya. Rekayasa bentuk jinak parasit ini dapat menghasilkan protein yang dibutuhkan pasien tanpa membahayakan organ—otak—yang mendefinisikan siapa kita.
