USP के शोधकर्ताओं ने फ्रांस की यूनिवर्सिटे पेरिस सिटी के वैज्ञानिकों के सहयोग से खोज की है कि मलेरिया परजीवी, विशेष रूप से प्लास्मोडियम फाल्सीपेरम, हार्मोन मेलाटोनिन का पता लगाने के लिए MT-PfSR1 रिसेप्टर का उपयोग करता है, जो बीमारी के खिलाफ नई दवाओं के विकास को बढ़ावा दे सकता है।
छब्बीस साल पहले, USP में किए गए अध्ययनों ने पहले ही संकेत दिया था कि मेलाटोनिन मलेरिया परजीवी के विकास और सेल कल्चर में इसके समन्वय को प्रभावित कर सकता है। MT-PfSR1 रिसेप्टर की पहचान यह विस्तार से बताती है कि परजीवी इस हार्मोन को कैसे ग्रहण करता है।
बायोमेडिकल साइंस इंस्टीट्यूट (ICB) और USP के फार्मास्युटिकल साइंस कॉलेज (FCF) की शोधकर्ता और अध्ययन की लेखिका, बार्बरा डियास, बताती हैं कि मलेरिया से लड़ने में वर्तमान मुख्य बाधा मौजूदा एंटीमलेरियल दवाओं के प्रति प्रतिरोधी परजीवियों का उभरना है।
मेलाटोनिन, जो मस्तिष्क में पीनियल ग्रंथि द्वारा उत्पादित होता है, रात में जारी होता है और उत्पादन अपने चरम पर पहुंचने के घंटों बाद होता है, जो नींद की शुरुआत में सहायता करता है। स्तनधारियों में, यह G प्रोटीन युग्मित रिसेप्टर्स (GPCRs) के माध्यम से कार्य करता है, जो कोशिका झिल्ली में संरचनाएं हैं जो हार्मोनल और न्यूरोट्रांसमीटर संकेतों को कोशिकाओं के अंदर प्रसारित करती हैं।
FCF की प्रोफेसर सेलिया रेजिना दा सिल्वा गार्सिया बताती हैं कि मलेरिया परजीवियों की एक विशिष्ट विशेषता लाल रक्त कोशिकाओं के भीतर विकास का समन्वय करने की उनकी क्षमता है। एक संक्रमित मेजबान में, कई परजीवी लगभग 48 घंटे के चक्र में समन्वित तरीके से आगे बढ़ते हैं, जिसके परिणामस्वरूप लाल रक्त कोशिकाओं का टूटना और रक्तप्रवाह में नए परजीवियों का एक साथ निकलना होता है, यह प्रक्रिया तेज बुखार के आवधिक एपिसोड से जुड़ी होती है जिसे इंटरमिटेंट फीवर कहा जाता है।
इस समन्वय के बारे में प्रारंभिक ज्ञान सेलिया रेजिना गार्सिया के समूह द्वारा 2000 के दशक में स्थापित किया गया था। इसने यह सवाल उठाया कि क्या परजीवी में मेलाटोनिन का पता लगाने के लिए अपना कोई रिसेप्टर प्रोटीन था। 2008 में, उसी समूह ने प्लास्मोडियम जीनोम में चार संभावित GPCRs की पहचान की, जिसने इन परजीवियों के मेजबान वातावरण के साथ परस्पर क्रिया करने के तरीके पर एक नया दृष्टिकोण प्रदान किया।
प्रोफेसर सेलिया रेजिना गार्सिया इस बात पर जोर देती हैं कि GPCRs सेलुलर रिसेप्टर्स का एक महत्वपूर्ण परिवार है और कई वर्तमान दवाओं के लिए लक्ष्य के रूप में कार्य करते हैं। प्लास्मोडियम में इन रिसेप्टर्स का अध्ययन परजीवी की अनूठी कोशिकीय जीव विज्ञान के कारण विशेष रूप से मूल्यवान है, जो लाल रक्त कोशिकाओं में विकसित होता है और अधिकांश मानव कोशिकाओं से बहुत अलग आयनिक फिजियोलॉजी रखता है।
एक हालिया काम में, बार्बरा डियास ने मनीष कुमार सिंह (FCF और यूनिवर्सिटे पेरिस सिटी से जुड़े) के सह-लेखक के रूप में, वैज्ञानिकों ने चार रिसेप्टर उम्मीदवारों में से दो का विश्लेषण किया। इन सिलिको और इन विट्रो परीक्षणों का उपयोग करते हुए, उन्होंने साबित किया कि MT-PfSR1 कार्यात्मक रूप से मेलाटोनिन पर प्रतिक्रिया करता है।
प्रोफेसर बार्बरा डियास इस बात पर प्रकाश डालती हैं कि यह खोज महत्वपूर्ण है क्योंकि यह प्लास्मोडियम फाल्सीपेरम की मेजबान के सर्कैडियन संकेतों का उपयोग करके अपने स्वयं के विकास को संशोधित करने की एक परिष्कृत और अभूतपूर्व क्षमता को प्रकट करती है।
इसके अतिरिक्त, शोधकर्ताओं ने एक सिंथेटिक यौगिक की पहचान और लक्षण वर्णन करने में कामयाबी हासिल की जो MT-PfSR1 रिसेप्टर को सक्रिय करने में सक्षम है। बार्बरा डियास ने टिप्पणी की कि यौगिक AR34 MT-PfSR1 को सक्रिय करता है, लेकिन मानव मेलाटोनिन रिसेप्टर्स से नहीं जुड़ता है, जो इसकी चयनात्मकता को प्रदर्शित करता है और कल्चर में परजीवी के विकास को रोकता है।
मलेरिया प्लास्मोडियम वंश के परजीवियों के कारण होता है और संक्रमित मादा एनोफिलीज मच्छरों द्वारा फैलता है। हालांकि मनुष्यों में पांच रोगजनक प्रजातियां मौजूद हैं, P. फाल्सीपेरम और P. विवक्स सबसे अधिक चिंताजनक हैं। P. फाल्सीपेरम सबसे गंभीर रूप का कारण बनता है, जिससे गुर्दे या यकृत की विफलता, तीव्र एन्सेफेलोपैथी और फुफ्फुसीय शोफ हो सकता है, जिसमें मृत्यु दर 10% है।
विश्व स्वास्थ्य संगठन (WHO) की नवीनतम रिपोर्ट के अनुसार, 2024 में 282 मिलियन मामले दर्ज किए गए, जो 2023 की तुलना में लगभग 9 मिलियन (3%) की वृद्धि है। अमेरिका में, इसी अवधि में 536,700 मामले और लगभग 136 मौतें दर्ज की गईं।
मनीष कुमार सिंह के लिए, यह शोध परजीवी के एक सिग्नलिंग मार्ग का मानचित्रण करना महत्वपूर्ण है जो अभी तक चित्रित नहीं किया गया है, जिससे P. फाल्सीपेरम में मेलाटोनिन-उत्तरदायी सिग्नलिंग को निर्देशित करने के लिए एक औषधीय आधार मिलता है।
इस अध्ययन को साओ पाउलो राज्य अनुसंधान सहायता फाउंडेशन (Fapesp) और उच्च स्तरीय कर्मियों के समन्वय (Capes) से वित्त पोषण प्राप्त हुआ है।