Genkontrollmechanismus des Malaria-Parasiten enthüllt: Neue therapeutische Wege entstehen

Ein multinationales Team, darunter Wissenschaftler der Penn State, hat entscheidende regulatorische Kontrollmechanismen in *Plasmodium falciparum* [plaz-MOH-dee-uh fal-SIP-uh-ruhm], dem tödlichsten Malaria-Parasiten, entdeckt. Die in *Nature* am 19. Februar veröffentlichte Forschungsergebnisse zeigen neue Möglichkeiten für die Entwicklung therapeutischer Ansätze gegen Malaria auf, eine Krankheit, von der weltweit Millionen Menschen betroffen sind. Malaria wird durch *Plasmodium*-Parasiten verursacht, die durch den Stich infizierter Mücken auf den Menschen übertragen werden. Laut Manuel Llinás [man-WELL lee-NAS], Ernest C. Pollard Professor für Biotechnologie an der Penn State, durchlaufen die Parasiten Entwicklungsübergänge, die durch Veränderungen in der Genexpression gesteuert werden, um zu überleben und sich zu vermehren. Das Verständnis dieser molekularen Prozesse ist entscheidend für die Bekämpfung des Krankheitserregers in verschiedenen Stadien. Die Studie identifiziert ein Protein, PfSnf2L [P-F-S-N-F-2-L], das die Struktur des *Plasmodium*-Genoms moduliert und so eine präzise Steuerung des Zeitpunkts der Genexpression ermöglicht. Gene sind in der DNA innerhalb von Chromosomen kodiert, die aus DNA bestehen, die um Proteine gewickelt ist und Chromatin bildet. Damit Gene funktionsfähig sind, müssen Proteine durch das Chromatin auf die DNA zugreifen, um RNA zu produzieren. Llinás erklärte, dass Chromatin offen oder geschlossen sein kann, wodurch der Zugriff von regulatorischen Proteinen auf die DNA ermöglicht oder verhindert wird. Die Chromatin-Remodellierung stellt sicher, dass die richtigen Gene in den richtigen Stadien des *Plasmodium*-Lebenszyklus exprimiert werden. Diese epigenetische Kontrolle verändert die DNA selbst nicht. Das Team fand heraus, dass PfSnf2L, ein Chromatin-Remodellierer, für die stadienspezifische Expression von Genen in *Plasmodium falciparum* unerlässlich ist. Sie identifizierten einen niedermolekularen Inhibitor, NH125 [N-H-1-2-5], der die PfSnf2L-Funktion blockiert und den Parasiten abtötet, wodurch auch die Entwicklung von Parasiten im sexuellen Stadium verhindert und somit die Übertragung durch Mücken blockiert wird. Maria Theresia Watzlowik [mah-REE-ah teh-REH-zee-ah VATS-loh-vik] von der Universität Regensburg erklärte, dass PfSnf2L für *P. falciparum* unerlässlich ist, um die Genexpression dynamisch anzupassen, was Möglichkeiten für Therapien bietet, die das Fortschreiten des Lebenszyklus hemmen und die Übertragung blockieren. Die Forscher verwendeten einen multidisziplinären Ansatz, um die Rolle von NH125 aufzudecken. Ritwik Singhal [RIT-wik SING-hal], Doktorand an der Penn State, stellte fest, dass NH125 sowohl die asexuellen als auch die sexuellen Stadien des Parasiten angreift, was ihn bemerkenswert macht, insbesondere in mehreren Stämmen. Die Ergebnisse fördern das Verständnis der Genregulation während des *Plasmodium*-Lebenszyklus und bieten praktische Anwendungen. Gernot Längst [GER-not LENGST] von der Universität Regensburg erklärte, dass die gezielte Beeinflussung der epigenetischen Regulation die Fähigkeit des Parasiten zur Modulation der Genexpression stören und die Wahrscheinlichkeit der Resistenzentwicklung verringern könnte. Im Jahr 2022 verursachte Malaria schätzungsweise 247 Millionen Infektionen und über 600.000 Todesfälle. Markus Meissner [MAR-kus MY-sner] von der Ludwig-Maximilians-Universität München erklärte, dass sich zukünftige Arbeiten auf die Testung kleiner Moleküle konzentrieren werden, die die epigenetische Maschinerie des Parasiten hemmen, und auf die Untersuchung ihrer Wirksamkeit in präklinischen Modellen.