A malária é endêmica em grandes áreas da África, Ásia e América do Sul e mata anualmente mais de 400, 000 pessoas, a maioria dos quais são crianças com menos de 5 anos, com centenas de milhões de novas infecções todos os anos.

Embora combinações de medicamentos à base de artemisinina estejam disponíveis para tratar a malária, Relatórios do Sudeste Asiático de falhas no tratamento estão levantando preocupações sobre a propagação da resistência aos medicamentos para a África. Felizmente, há esperança no horizonte porque há vários novos candidatos a medicamentos antimaláricos em teste clínico, bem como outros alvos promissores de medicamentos que estão sendo investigados.

Uma equipe de pesquisa internacional determinou pela primeira vez a estrutura atômica de uma proteína quinase chamada PKG em parasitas Plasmodium que causam malária - uma descoberta que potencialmente ajudará a criar uma nova geração de medicamentos antimaláricos e a avançar na pesquisa fundamental.

PKG desempenha papéis essenciais nos estágios de desenvolvimento do complexo ciclo de vida do parasita, Portanto, compreender sua estrutura é a chave para o desenvolvimento de terapias de combate à malária que visem especificamente PKG e não outras enzimas humanas, de acordo com o pesquisador Dr. Charles Calmettes.

"Até agora, não tínhamos a estrutura para PKG de nenhum organismo. Existem diferenças entre PKG humano e PKG da malária, mas até agora este é o melhor modelo que temos para entender a versão mamífera da proteína, "disse Calmettes, professor assistente do INRS-Institut Armand-Frappier em Quebec.

Inibidores potentes de primeira geração de PKG foram feitos para direcionar seletivamente o parasita PKG, mas não o PKG humano devido a uma diferença estrutural significativa entre as duas enzimas na bolsa de ligação ao inibidor revelada por estudos de cristalografia.

A linha de luz CMCF da Canadian Light Source na Universidade de Saskatchewan permitiu aos pesquisadores otimizar cristais PKG e coletar conjuntos de dados iniciais para o projeto.

"Ter acesso ao forte feixe de raios-X para coletar dados de difração e filtrar cristais de proteínas no CLS foi muito importante para concluir nosso projeto, " ele disse, adicionar muito da elucidação da estrutura da proteína foi feito por pesquisadores do Structural Genomics Consortium da Universidade de Toronto.

Quando um mosquito infectado pica um ser humano, parasitas da malária são rapidamente transportados para o fígado, onde eles invadem as células do fígado (hepatócitos) e se multiplicam. Os hepatócitos estouram, liberando dezenas de milhares de parasitas transformados (merozoítos) que invadem os glóbulos vermelhos. Lá, os merozoítos se multiplicam ainda mais e rompem as células do sangue - um processo que produz febre, arrepios, náuseas e outros efeitos desagradáveis ​​da malária.

Um mosquito que se alimenta do sangue de um ser humano infectado pega o parasita e transmite a doença a outros humanos, que continua o ciclo mortal.

Experimentos anteriores mostraram que vários estágios de desenvolvimento do parasita são dependentes de PKG, que controla a sinalização de cálcio dentro das células. Os sinais de cálcio regulam as atividades celulares, incluindo o momento preciso da liberação dos merozoítos das células sanguíneas, e os processos de replicação de parasitas dentro do mosquito.

"PKG é um bom alvo de droga porque você pode atingir os estágios do ciclo de vida do parasita que causam os sintomas da doença, mas também aqueles que transmitem a doença através dos mosquitos, evitando que o parasita cause doenças no hospedeiro humano. Experimentos mostraram que quando você adiciona um inibidor de PKG para os estágios transmissíveis (gametócitos), o parasita não consegue crescer no mosquito e infectar um novo hospedeiro, "disse Calmettes.