Rihmamatolääkkeiden vaikutuskohteita. Betuliinin johdannaisia mahdollisiksi uusiksi yhdisteiksi

Jokisokeus eli onkosersiaasi on ihmisen loismatotauti, jota aiheuttaa Onchocerca volvulus -rihmamato. Tautia esiintyy trooppisilla alueilla Afrikassa ja Latinalaisessa Amerikassa. Tartunnan saaneita on noin 37 miljoonaa. Jokisokeus ilmenee iho- ja silmäoireina. Oireet johtuvat loisen nuorimmista muodoista eli mikrofilarioista. Jokisokeutta vastaan on käyty jakamalla lähinnä mikrofilarioihin tehoavaa ivermektiiniä. Tarvetta olisi lääkkeelle, joka tappaisi aikuiset madot tai steriloisi naaraat. Rokote olisi vielä parempi vaihtoehto. Antibiootit on uusi hoitokeino, sillä O. volvuluksella on elintärkeänä symbionttina Wolbachia-bakteeri. Doksisykliini tappaa vähintään 60 prosenttia aikuisista madoista ja steriloi naaraita, mutta kuuri kestää viikkoja. Yksi lupaava yhdiste on emodepsidi, jolla on loismatolääkkeille uusi vaikutusmekanismi. Rihmamatolääkkeiksi on testattu lukuisia yhdisteitä. Jotkut niistä inhiboivat entsyymejä, joilla madot kiertävät ihmisen immuunipuolustusta. Toiset häiritsevät neljä kertaa tapahtuvaa nahanvaihtoa. Hyvä lääkkeiden vaikutuskohde on loiselle välttämätön mutta puuttuu nisäkkäiltä. Betuliini on triterpeeni, jota on runsaasti koivun tuohessa. Betuliini ja monet sen johdannaiset ovat farmakologisesti aktiivisia yhdisteitä, joita tutkitaan etenkin syöpä- ja HIV-lääkkeiksi. Helsingin yliopiston lääkekemian ryhmä on syntetisoinut ja tutkinut lukuisia johdoksia. Jotkin niistä ovat lupaavia esimerkiksi Leishmania-alkueläimiin, Chlamydia pneumoniae -bakteeriin ja alfaviruksiin. Siksi yhdisteitä kannattaisi tutkia muihinkin taudinaiheuttajiin, kuten rihmamatoihin. Sekä Wolbachialla että C. pneumoniaella on sama lipidisynteesireitti, joka on kummallekin elintärkeä. Betuliinista syntetisoitiin johdoksia, joissa betuliinin alkoholeja on hapetettu karbonyyleiksi ja joihin on liitetty typpiheterorengas. Sekä Leishmania donovani että L. braziliensis -tutkimuksissa tehokkain oli formyylibetuliinin heterosykli. Vaikka valmistettuja yhdisteitä ei ole tutkittu rihmamatotesteissä, jatkossa voisi syntetisoida johdannaisia, joissa karbonyylien tilalla on typpirakenteita, koska C. pneumoniaehen hyvin tehonneessa yhdisteessä betuliinin OH-ryhmien tilalla on oksiimi.

River blindness (onchocerciasis) is a human helminth disease that is caused by Onchocerca volvulus filaria. It is endemic in tropical areas in Africa and Latin America. About 37 million people are infected. River blindness manifests in cutaneous and eye symptoms that are caused by the youngest forms (microfilariae). Against river blindness there has been mass drug treatments with ivermectin which has an effect on microfilariae. There is a need for a drug that kills adults or sterilizes females. A vaccine would be even better. Antibiotics are a new treatment because O. volvulus has Wolbachia bacterium as an obligate symbiont. Doxycycline kills at least 60 per cent of adults and sterilizes females. But the course lasts many weeks. A promising compound is emodepside that has a new mechanism of action for an anthelmintic drug. Numerous compounds has been examined to get drugs for filarial diseases. Some of them inhibit enzymes with which filariae evade human immune defence. Others disturb moulting that takes place four times. A good target for a drug is essential for the parasite but absent from mammals. Betulin is a triterpene that is abundant in birch bark. Betulin and many of its derivatives are pharmacologically active compounds that are examined particularly as cancer and HIV drugs. The research group of medicinal chemistry in University of Helsinki has synthesized and examined many derivatives. Some of them are promising for example against Leishmania protozoans, Chlamydia pneumoniae bacterium and alphaviruses. That is why those compounds should be tested against other causes of diseases like filariae. Both Wolbachia and C. pneumoniae have the same lipid biosynthesis pathway that is essential for both. Heterocycloadducts between betulin and nitrogen heterocycle were synthesized whose alcohols were oxidized to carbonyls. In both Leishmania donovani and L. braziliensis examinations the most effective compound was heterocycloadduct of formylbetulin. Although the compounds have not been examined against filariae, in future it would be worth an effort to synthesize derivatives that has nitrogen instead of carbonyls because the compound effective on C. pneumoniae is dioxime.