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Nature重大突破:破解青蒿素抗性基因
閱讀:410 發(fā)布時(shí)間:2013-12-20科學(xué)家們?cè)诏懺x體內(nèi),,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(fā)表在Nature雜志上。
“我們很快就能知道哪里出現(xiàn)了青蒿素抗性,,監(jiān)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(tǒng)中藥青蒿(Artemisia annua),,青蒿素藥物與其他瘧疾藥物聯(lián)合使用,,通常能夠在兩天內(nèi),將瘧原蟲Plasmodium falciparum清除出人體血液,。但上個(gè)世紀(jì),,部分區(qū)域逐漸出現(xiàn)了*不受青蒿素影響的瘧原蟲抗性株。
科學(xué)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(gè)染色體區(qū)域中,。
在這項(xiàng)新研究中,巴黎巴斯德研究所的Frédéric Ariey領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì),,在實(shí)驗(yàn)室里培養(yǎng)瘧原蟲,,使其演化出青蒿素抗性,。他們從坦桑尼亞患者體內(nèi)收集到對(duì)藥物敏感的瘧原蟲,然后將其在青蒿素的環(huán)境中培養(yǎng),。經(jīng)過五年,,研究人員得到了對(duì)青蒿素抵抗的瘧原蟲品系。
研究人員對(duì)上述抗性株進(jìn)行了全基因組測(cè)序,,發(fā)現(xiàn)七個(gè)基因中的部分突變可能與青蒿素抗性有關(guān),。研究團(tuán)隊(duì)將這些突變,與來自柬埔寨臨床的抗性株進(jìn)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(jìn)一步深入分析柬埔寨的抗性株,發(fā)現(xiàn)了另外17個(gè)與青蒿素抗性密切相關(guān)的突變,,這些突變都位于K13蛋白的propeller區(qū)域,。
現(xiàn)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(gè)謎,。不過Ariey認(rèn)為,這么多突變的存在,,說明青蒿素抗性反復(fù)在柬埔寨中出現(xiàn),,人們還可能找到更多與抗性相關(guān)的K13突變。
“這些數(shù)據(jù)真正令人擔(dān)心的是,,在柬埔寨就有這么多獨(dú)立出現(xiàn)的抗性等位基因,,"說明青蒿素抗性是瘧原蟲的一個(gè)普遍適應(yīng)過程,德克薩斯生物醫(yī)學(xué)研究所的遺傳學(xué)家Timothy Anderson說,。
英國(guó)桑格研究所(Wellcome Trust Sanger Institute )的群體遺傳學(xué)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(gè)重要的起點(diǎn),。
參與東南亞瘧疾控制的科學(xué)家們,已經(jīng)在盡快繪制這一區(qū)域的突變分布圖,。12月9-10號(hào)曼谷舉行了以消除瘧疾為目的的會(huì)議,,會(huì)議上已經(jīng)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(wèi)生機(jī)構(gòu)合理分配資源,加快消滅瘧疾的步伐,。