Uppskattningsvis 100 miljoner människor runt om i världen är infekterade med Strongyloides stercoralis, en parasitisk nematod, men det är troligt att många inte vet det. Infektionen kan pågå i flera år, orsakar vanligtvis bara milda symtom. Men om immunförsvaret äventyras av användningen av immunsupprimerande läkemedel som steroider eller kemoterapeutika, till exempel, parasiten kan reproducera sig okontrollerat, leder till en potentiellt livshotande infektion.

Forskare från Penn's School of Veterinary Medicine under ledning av James Lok har samarbetat med laboratorier vid Thomas Jefferson University och University of Texas Southwestern Medical Center för att identifiera sårbarheterna hos denna parasit. I en studie som publicerades förra veckan i tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences , de visade att genom att använda en molekyl som produceras naturligt av parasiter, de kunde undertrycka den dödliga formen av infektion i en musmodell av sjukdomen.

"Vi har det första beviset på att den här vägen är drogbar, säger Lok, en professor i parasitologi vid Penn Vet och en motsvarande författare på studien. "Vi har mycket arbete kvar att göra, men det faktum att vi har en liten, relativt stabil molekyl som kan ingripa i en infektion som denna är mycket uppmuntrande."

Människor får Strongyloides när huden kommer i kontakt med förorenad jord. Till skillnad från andra nematodparasiter, Strongyloides har den unika förmågan att utföra hela sin livscykel inom en mänsklig värd, ett tillstånd som kallas autoinfektion. Efter att larver i tredje stadiet (L3i) penetrerar huden och reser till tarmen, vissa kan utvecklas till autoinfektiva larver i tredje stadiet (L3a), utlöser en ihållande cykel av infektion i värden. Det finns en behandling för Strongyloides, men det är inte alltid tillgängligt och det finns bevis för att relaterade parasiter börjar utveckla resistens mot det.

Forskarna ville se om de kunde förhindra bildandet av dessa L3a-larver som ett sätt att stoppa parasitens förmåga att fortplanta sig inuti värdens kropp. Medan möss normalt är resistenta mot Strongyloides-infektion, teamet identifierade en immunsupprimerad musmodell som var mottaglig, och som utvecklade en dödlig form av infektion, känd som "hyperinfektion, " efter behandling med en steroid.

I tidigare arbeten, forskare i teamet hade funnit att en kemikalie som produceras av andra nematoder, Δ7-dafakronsyra, reglerar många aspekter av maskarnas utveckling, inklusive förmågan hos L3i att omvandlas till L3a. För att se om denna kemikalie kan minska bildningen av L3a inuti en infekterad värd, teamet gav de infekterade mössen två olika doser av kemikalien, och fann att det minskade parasitbördan på ett dosberoende sätt.

"Den dosrespons var en viktig egenskap för att tilldela orsakssamband till denna behandling, " säger Lok. "Där vi hade en suggestiv nedåtgående trend på 1 mikromolar Δ7-dafakronsyra, vid 10 mikromolar hade vi en signifikant trend mot färre av de autoinfektiva larverna i tredje steget."

I framtida arbete, labben hoppas kunna fortsätta samarbeta för att se om ett sådant tillvägagångssätt kan fungera för att behandla andra parasitmaskar, som hakmask, som drabbar en halv miljard människor runt om i världen varje år. Det kan också visa sig effektivt mot relaterade parasiter som skadar boskap och jordbruksgrödor, Lok noterar.

Dessutom, forskarna hoppas kunna bygga vidare på framgången med att använda den naturligt förekommande Δ7-dafakronsyran för att syntetisera en förening som kan lämpa sig bättre för terapeutisk behandling.

"Masmarna har gett oss en ledning, " säger Lok. "Nu måste vi arbeta med detta ur en medicinsk kemisk synvinkel för att hitta ett läkemedel som kan finnas kvar i värden, har minimala biverkningar, och vara muntligt tillgänglig – allt du vill se i en terapi som kommer att användas i många områden med bristande resurser runt om i världen."