Probing the future of KAF156/Ganaplacide, a next-generation replacement for artemisinin in antimalarial combination therapy Testa framtiden för KAF156/Ganaplacide, en nästa generation ersättning för artemisinin i antimalarial kombinationsbehandling Sedan starten på århundradet har malarians dödstal minskat kraftigt, till stor del beroende på införandet av artemisinin kombinations terapi (ACT). Tyvärr hittas nu ACT resistens hos parasiten.En insats för att upptäcka och utveckla nye effektiva malariamedel har pågått o många år. En av de mest lovande kandidaterna heter KAF156. KAF156 har visat sig vara ett oralt administrerbart, mycket potent malariamedel som inte associerats till signifikanta biverkningar. An KAF156-lumefantrin studie planeras vara tillgänglig inom 5 års tid och förväntas vara en stor tillgång i den kampen mot malaria under nästa årtionde. Men tyvärr har KAF156 en akilleshäl. Studier har visat att resistenta parasiter enkelt selekteras fram in vitro. Den här fenotypen är associerad till mutationer i genen pfcarl. Det är essentiellt att undersöka om dessa resistenta parasiter också är resistenta in vivo, när parasiterna exponeras för terapeutiska nivåer av KAF156. I det här projektet kommer vi att försöka bättre förstå basen för den resistenta fenotypen, eftersom den verkar uppstå efter mer genetiska förändringar än bara de som uppstår I pfcarl genen.Projektet kommer att starta genom att selektera resistenta parasiter I laboratorium genom att exponera parasit för succesivt ökande KAF156 koncentrationer eller genom att exponera dem för höga KAF156 koncentrationer och då detektera parasit som redan är resistenta. Resistenta parasite kommer därefter att få sitt genom sekvenserat och det kommer att jämföras med icke resistenta parasiters genom. Nya mutationer som uppstått under kommer att detekteras. Vi förväntas oss att mutationer inte bara uppstått I pfcarl genen utan också I andra gener.Nästa fas är att exponera parasiterna för samma koncentrationer av KAF156 som i patienternas blod under klinisk behandling. För att göra detta kommer vi att använda en ny approach. Med hjälp av datorkontrollerade hög-precision pumpar kommer vi att simulera läkemedlets verkliga farmakokinetik. Helt resistenta parasit bör då lunna tåla en full simulerad behandlingscykel. Dessa experiment kommer att svara på en viktig fråga, om den observerade in vitro fenotypen är en reell indikation för hur läkemedlet kommer att fundera in vivo.Vi vill också förstå mer runt FKAF156 farmakologiska egenskaper, som inte har studerats I detalj men som är av praktisk betydelse. Finns synergieffekter med andra malariamedel, t.ex. lumefantrin. Gör KAF156 resistent parasiterna mer känsliga för andra malariamedel, vilken skulle öppna upp för framtida kombinationsbehandlingar. KAF156/Ganaplacide (Novartis) is a promising antimalarial, with one-digit nanomolar IC50s against Plasmodium falciparum, planned as a longer half-life replacement of artemether in combination with lumefantrine (LUM). It will hit the field by the second half of the 2020s. P. falciparum can develop resistance against KAF156 in vitro, through mutations in a new transporter, pfCARL. We will explore KAF156 resistance with the objective of predicting its future clinical impact, and gather knowledge supporting mitigating measures.Workplan:To develop KAF156 resistance in vitro, followed by whole genome sequencing to identify causal mutations.To test the resistant parasites reproducing the patient real-life KAF156 pharmacokinetics. Resistance defined by the parasite capacity to recrudesce, as in vivo - an objective link between in vitro drug resistance data and in vivo reality.To explore the pharmacodynamics characteristics of KAF156 in combination with LUM (isobolgrams), and probe mechanisms of resistance with putative inhibitors.To explore SNP selection upon treatment: (a) Are pfcarl mutations selected in vivo by the KAF156/LUM combination? Does KAF156-LUM select LUM resistance associated pfmdr1 mutations? We will analyze the first African large phase III KAF156-LUM efficacy trial, to be performed in 2022-2025 in Mali. (b) In parallel, archive Artemether-Lumefantrine (AL) trials will be revisited: can LUM select for pfcarl mutations by itself?