В крупнейшем в своем роде исследовании учеными из Wellcome Trust Sanger Institute и их сотрудниками были обнаружены пять новых мишеней для вакцин против малярии. Исследователи изучили малярийного паразита на его наиболее уязвимой стадии - при вторжении в эритроциты человека - и выявили пять мишеней, которые приводят к снижению способности паразита проникать в эритроциты.
Результаты, опубликованные сегодня (23 октября) в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), показывают, что будущие вакцины против малярии могут быть наиболее эффективными, если они нацелены на несколько паразитарных факторов.
Почти половина населения мира подвержена риску малярии, и ежегодно ею заражаются более 200 миллионов человек. Болезнь стала причиной смерти почти полумиллиона человек во всем мире в 2015 году.
Несмотря на большое количество смертей, в настоящее время не существует высокоэффективной вакцины против малярии. За последние 50 лет большинство попыток разработать вакцины были сосредоточены только на одной цели.
В новом исследовании ученые обнаружили пять целей для будущей разработки вакцины против малярии, которые, по их мнению, должны быть объединены. Срочно необходима эффективная вакцина из-за растущей проблемы лекарственной устойчивости паразита.
Команда проверила 29 потенциальных целей, которые, как считалось, играют роль в способности паразита проникать в эритроциты человека. Инвазия эритроцитов является важным этапом в жизненном цикле паразита и является стадией, когда паразит наиболее уязвим и подвергается воздействию иммунной системы.
Исследователи получили кроличьи антитела против всех 29 целей, а затем протестировали антитела против двух разных штаммов смертельной малярии Plasmodium falciparum, одного из Африки и одного из Азии. Из 29 антител команда обнаружила пять, которые снижали способность паразита проникать в эритроциты при обоих штаммах малярии.
Доктор Гэвин Райт, автор из Института Сангера Wellcome Trust, сказал: «Производство успешной вакцины против паразитов является сложной задачей, потому что они представляют собой очень сложные организмы со многими компонентами, что затрудняет определение того, на какие из них нацелиться. изучая геном паразита и работая в обратном направлении, в процессе, известном как обратная вакцинология, мы обнаружили пять мишеней для вакцин, которые, если их объединить, обещают дальнейшую разработку».
Люди, подвергшиеся естественному воздействию малярии, со временем могут выработать иммунитет. Команда работала с коллегами из США и Мали, чтобы выяснить, связаны ли пять идентифицированных ими антител с естественной защитой от малярии у людей.
Ученые обнаружили, что ни одно отдельное антитело не обеспечивает защиты от малярии у людей, однако комбинации антител действительно защищают от паразита.
Чтобы выяснить, что происходит на клеточном уровне, исследователи использовали видеомикроскопию, чтобы наблюдать за попытками паразита проникнуть в эритроциты с наличием антител и без них. Команда обнаружила, что разные антитела атаковали паразита на разных этапах его проникновения в эритроцит. Ученые обнаружили, что сочетание антител, каждое из которых действует на разных этапах, приводит к более эффективной комбинации.
Профессор Пьетро Чикута, автор из Кембриджского университета, сказал: «Используя видеомикроскопию, мы смогли увидеть различные антитела, атакующие паразита на разных стадиях, когда он пытался проникнуть в эритроциты. Эти результаты дают представление о новом синергетическом взгляде на разработку вакцин. Мы считаем, что новая вакцина будет наиболее эффективной, если она будет препятствовать проникновению паразита в эритроциты в нескольких точках».
Д-р Джулиан Рейнер, ведущий автор из Wellcome Trust Sanger Institute, сказал: «Это исследование стало возможным только благодаря масштабу изучения нескольких вакцинных целей и огромным совместным усилиям. Объединив несколько областей знаний, от геномики до крупных полевых исследований пациентов в Мали и вплоть до продвинутой видеомикроскопии, наблюдающей за отдельными паразитами, мы обнаружили несколько новых мишеней для вакцин, которые требуют дальнейшего изучения. Это отличный пример совместной международной науки и ее потенциального воздействия.