Compuesto sintético tiene potencial para tratar la malaria y evitar su transmisión

Pruebas realizadas en cultivo celular y en roedores demostraron que la nueva molécula logra actuar en las tres fases del ciclo de la enfermedad, eliminando el parásito de la sangre y del hígado humano, además de impedir su transmisión al mosquito

Por Maria Fernanda Ziegler  |  Agência FAPESP – Investigadores brasileños desarrollaron un compuesto sintético con potencial no solo para el tratamiento, sino también para bloquear la transmisión de la malaria. La nueva molécula logra actuar en tres fases del ciclo de la enfermedad, eliminando la forma asexual del parásito de la sangre y del hígado humano, además de impedir su transmisión al mosquito. El abordaje multietapa constituye una estrategia más completa para el combate de la enfermedad.

“Un diferencial importante de este compuesto es su eficacia contra Plasmodium vivax, la especie predominante en Brasil y que no es posible cultivar de forma continua en laboratorio. El descubrimiento fue posible gracias a pruebas realizadas en la Fiocruz [Fundación Oswaldo Cruz] de Rondônia, con sangre de pacientes infectados. La molécula también actúa contra P. falciparum, el parásito generalmente más agresivo de la enfermedad”, afirma Anna Caroline Aguiar, profesora de la Universidad Federal de São Paulo (Unifesp) y autora del estudio.

El trabajo, realizado en la Unifesp, contó con la colaboración de investigadores del Centro de Investigación e Innovación en Biodiversidad y Fármacos (CIBFar), un Centro de Investigación, Innovación y Difusión (CEPID, por sus siglas en portugués) de la FAPESP con sede en el Instituto de Física de São Carlos de la Universidad de São Paulo (IFSC-USP).

La investigación también recibió apoyo de la FAPESP mediante Proyectos Temáticos (21/12394-0 y 24/04805-8) y una beca de Joven Investigador, además de la colaboración de la Fundación Oswaldo Cruz en Rondônia, del Centro de Medicina Tropical en Rondônia, de la Universidad Federal de São Carlos y de la Universidad Nova de Lisboa, en Portugal.

En el artículo publicado en la revista ACS Omega, los investigadores describen el efecto triple del compuesto, derivado de 4-quinolonas naturales, que bloquea la infección asexual hepática, combate las etapas sanguíneas de la enfermedad (responsables de los síntomas) e impide la transmisión al mosquito.

“Hemos estudiado este compuesto durante cinco años y, a lo largo de ese tiempo, comprobamos su efecto contra el parásito en las fases hepática y sanguínea, en las que se encuentra en el hospedador. En este nuevo artículo, es la primera vez que demostramos de manera experimental su acción para bloquear la transmisión de la enfermedad”, explica Aguiar a la Agência FAPESP.

Las pruebas realizadas en cultivo celular con sangre de pacientes infectados mostraron que la molécula inhibe la formación del parásito en etapas que ocurren dentro del mosquito vector (cuando el parásito se encuentra en las fases denominadas oocineto, ooquiste y esporozoíto). De este modo, incluso si el insecto pica a una persona infectada tratada con el compuesto, no logra transmitir el parásito a otra persona.

El análisis fue confirmado en estudios realizados en ratones en la Universidad Nova de Lisboa. Los animales fueron tratados con el compuesto e infectados con Plasmodium berghei, parásito de la malaria que infecta a roedores.

“Lo que hace que esta molécula sea especialmente interesante es que actúa en las tres fases del ciclo de la malaria: hepática, sanguínea y de transmisión. En general, el paciente con malaria necesita distintos medicamentos para cubrir estas etapas, y este compuesto reúne potencial de tratamiento y de bloqueo de la transmisión, con posible uso para la prevención”, afirma Aguiar.

Muchas fases

La malaria es una enfermedad compleja causada por protozoarios del género Plasmodium, cuyo ciclo de vida involucra dos hospedadores: el ser humano y las hembras del mosquito Anopheles. En el hospedador humano, este ciclo se divide en tres fases principales, conocidas como hepática, sanguínea y de transmisión.

La enfermedad comienza en los humanos cuando un mosquito infectado pica a una persona e inyecta los parásitos, llamados esporozoítos. Estos parásitos alcanzan el torrente sanguíneo y se dirigen al hígado de la persona infectada, donde invaden las células hepáticas y se multiplican.

Tras multiplicarse en la fase hepática, los parásitos regresan al torrente sanguíneo para invadir los eritrocitos (glóbulos rojos), destruyéndolos. Es en esta fase (denominada sanguínea) cuando aparecen los síntomas típicos de la malaria, como fiebre, escalofríos y anemia.

La fase de transmisión ocurre cuando otro mosquito pica a una persona infectada e ingiere los parásitos presentes en la sangre de ese individuo. Dentro del mosquito, los parásitos se desarrollan hasta alcanzar la forma capaz de infectar a otros humanos, reiniciando así un nuevo ciclo.

Aguiar explica que la nueva molécula actúa en la mitocondria del parásito, inhibiendo un complejo enzimático denominado citocromo bc1, esencial para la producción de pirimidinas, bloques fundamentales del ADN. Sin la capacidad de formar ADN, el parásito no logra replicarse ni completar su ciclo de vida.

“Otro aspecto importante es que esta molécula es altamente selectiva: actúa en las mitocondrias del parásito, pero no en las humanas”, celebra Aguiar.

Los investigadores subrayan que aún existe un largo camino hasta que la nueva molécula se convierta en un fármaco capaz de combatir la malaria. Actualmente, la enfermedad mata a cerca de 600 mil personas por año, siendo la gran mayoría en el continente africano.

“La molécula es una excelente candidata, cuyos indicios justifican la inversión para el desarrollo futuro de un medicamento. Esto se debe a que, aunque exista tratamiento para la enfermedad, se trata de un parásito muy bien adaptado y capaz de desarrollar resistencia a los medicamentos existentes”, afirma Rafael Guido, profesor del IFSC-USP y coautor del estudio.

El artículo Evaluation of the activity of 4-quinolones against multi-life stages of Plasmodium spp. puede leerse en: pubs.acs.org/doi/10.1021/acsomega.5c08663.