Новая вакцина от малярии блокирует размножение паразита
Традиционные вакцины активируют иммунитет к патогену. Новый препарат против малярии «2 в 1» ставит крест на репродуктивной способности половых форм паразитов.
Дмитрий ПавловАвтор Hi-Tech Mail
Сотрудники Института медицинских исследований Уолтера и Элизы Холл (WEHI) впервые визуализировали ключевой белковый комплекс у малярийных плазмодиев (Plasmodium falciparum), открыв путь к разработке препаратов следующего поколения. Используя новейшую криоэлектронную микроскопию, группа впервые подробно изучила структуру белкового комплекса, необходимого для репродукции возбудителя малярии.
Открытие, о котором сообщает журнал Science, привело к разработке принципиально нового препарата на основе мРНК, которая блокирует размножение плазмодия в организме инфицированного человека и комаров, прерывая цикл передачи возбудителя до того, как он достигнет нового человека-хозяина. Это поможет в борьбе с малярией, которая остается одним из самых смертоносных инфекционных заболеваний в мире, ежегодно унося с собой более 600 000 жизней.
Как размножается паразит
Ученым давно известно, что ключевую роль в размножении возбудителя малярии и ее распространении играют белки Pfs230 и Pfs48/45, находящиеся на поверхности клеточных мембран Plasmodium falciparum. По словам доктора Мелани Дитрих, новое исследование впервые показало на молекулярном уровне, как работают эти белки. Используя криоэлектронную микроскопию, ученые смогли визуализировать полный комплекс оплодотворения непосредственно у живого, взятого из организма хозяина паразита, а не у его лабораторной версии.
Визуализация дала четкое представление о том, как этот комплекс оплодотворения работает в природе, и показала алгоритм эффективного противодействия.
В отличие от многих исследований структурной биологии, которые опираются на белки, полученные в лабораторных условиях из клеток бактерий, простейших или более развитых организмов, в ходе нового эксперимента ученым удалось успешно выделить и очистить непосредственно комплекс оплодотворения малярийных паразитов. Этот технически сложный подход гарантирует, что структура отражает ее истинную биологическую форму и функции.
Эксперты выявили критические точки контакта для связывания белков Pfs230 и Pfs48/45. Их удаление у генетически модифицированных паразитов приводило к нарушению оплодотворения и блокировке передачи возбудителя от промежуточного хозяина (комара) человеку и от человека комару.
Опираясь на структурное открытие, группа разработала мРНК-вакцину нового поколения и принципа действия. В ходе доклинических исследований вакцина привела к выработке большого количества специфических антителу больных малярией, которые распознали паразита и заблокировали передачу возбудителя комарам на 99,7%.
Успех программы прививок против малярии демонстрирует универсальность технологии мРНК, которая стала особенно активно развиваться на фоне разработки вакцин против COVID-19. Воздействие на паразита внутри основного и промежуточного хозяев дает эпидемиологам стратегическое преимущество из-за эффекта так называемого «бутылочного горлышка популяции».
Хотя малярийные паразиты в эндемичных регионах в большом количестве присутствуют в организме человека, лишь небольшая их часть развивается в половые формы и успешно оплодотворяется внутри промежуточных хозяев комаров. Это узкое место означает, что даже небольшое снижение численности паразитов на этой стадии может оказать существенное влияние на распространение инфекции.
Команда рассматривает мРНК-вакцину как часть многоэтапной стратегии, нацеленной на паразита как в организме комара, так и человека. Объединив препараты, блокирующие передачу инфекции и воздействующие на клетки крови или печени человека, ученые надеются создать комплексную защиту, которая могла бы значительно снизить бремя малярии и приблизиться к ее полному искоренению на Земле.
О других методах борьбы с малярией и малярийными комарами читайте на страницах Hi-Tech Mail.
Поделиться
