Wanneer een mug aan je begint te knabbelen, voedt hij zich niet alleen met je bloed, maar injecteert hij ook zijn speeksel in je huid. Als dat speeksel vol zit met parasieten die malaria of andere ziekten van het laatste slachtoffer met zich meebrengen, zul jij hoogstwaarschijnlijk ook besmet raken.

De eerstelijnsbehandeling voor malaria, veroorzaakt door de P. Falciparum-parasiet, is op artemisinine gebaseerde combinatietherapie, die een een-tweetje oplevert. Het medicijn artemisinine (afgeleid van de Aziatische Artemisia annua of zoete alsem) wordt gecombineerd met een op chinoline gebaseerde verbinding. Artemisinine verzwakt de parasiet door deze te oxideren; het chinolinemedicijn doodt het.

“Maar de twee medicijnen werken niet altijd samen, ze kunnen ook antagonistisch zijn. Ons doel is om de interacties te bestuderen tussen artemisinine en de medicijnen waarmee ze worden gecombineerd om malaria te bestrijden”, zegt Peter Vekilov, Moores hoogleraar chemische en biomoleculaire technologie aan de Universiteit van Houston. Vekilov ontving 1.2 miljoen dollar van het National Institute of Health, in samenwerking met de Johns Hopkins Universiteit, om de interacties van de medicijnen te bestuderen. Jeff Rimer, Abraham E. Dukler, hoogleraar chemische en biomoleculaire technologie aan de UH, werkt samen met Vekilov.

Zoals hun naam al aangeeft, weten parasieten hoe ze moeten overleven en zich moeten aanpassen. Wanneer ze hemoglobine beginnen op te eten, wordt hematine geproduceerd. De giftige hematine zelf zou de parasiet kunnen doden, maar de parasiet maakt snel werk van de hematine.

“De parasiet weet hoe hij met hematine moet omgaan, door het op te slaan in de vorm van onschadelijke kristallen, hemozoïne genaamd, die niet langer giftig zijn”, zegt Vekilov. "Er is een cruciale leemte in het begrip van de interacties tussen medicijnparen met betrekking tot hoe ze de vorming van hemozoïne remmen."

Veel antimalariamedicijnen werken door de kristallisatie te remmen, waardoor de hematine oplosbaar blijft en de parasieten worden gedood. In eerder werk bewezen Vekilov en Rimer dat artemisinine ook parasieten kan doden door kristallisatie te blokkeren.

Toch heeft de parasiet zich, als organisme op hoog niveau, snel aangepast en een pomp ontwikkeld die de medicijnen naar buiten pompt in een proces dat Vekilov vergelijkt met oorlogvoering.

“Als je jezelf wilt verdedigen tegen kogels, gebruik je pantsers, maar als je jezelf wilt beschermen tegen granaten, gooi je ze terug”, zei hij. “De parasiet gebruikt de tweede strategie.”

Malaria doodt jaarlijks ruim 400,000 mensen over de hele wereld, vooral jonge kinderen. Hoewel de ziekte 70 jaar geleden uit de Verenigde Staten werd geëlimineerd, infecteert de ziekte nog steeds jaarlijks 2,000 Amerikanen. Volgens de Centers for Disease Control and Prevention zijn het aantal malariagevallen in de Verenigde Staten in 2,161 gestegen tot 2017, het hoogste aantal in 45 jaar.

Artemisinine werd in 1971 ontdekt door een Chinese wetenschapper die in 2015 de Nobelprijs won voor zijn ontdekking van de antimalaria-eigenschappen ervan.

“Ons langetermijndoel is het ontwikkelen van een platform waarmee we nieuwe medicijnen kunnen produceren voordat de parasieten resistentie ontwikkelen tegen de oude, want dat is onvermijdelijk”, zegt Vekilov.

###