Vaccinul împotriva malariei: Studiul cu șoareci dezvăluie oamenii de știință sunt mai aproape decât oricând

Este posibilă eradicarea malariei?

Este o chestiune cu care mulți cercetători s-au luptat și au fost propuse multe idei. Motivul pentru care malaria a atras atât de multă atenție este că este una dintre cele mai periculoase boli, infectând 200 de milioane de oameni și ucigând mai mult de 500 000 anual, în timp ce copiii din Africa suferă majoritatea deceselor.

Boala reprezintă o povară uriașă pentru umanitate, care dăunează economiilor și dezvoltării sociale. Potrivit Centrului pentru Controlul si Prevenirea Bolilor, tratamentele pentru malarie costa Africa aproape 12 miliarde de dolari pe an. Rapoartele au arătat că aproape 1700 de cazuri sunt diagnosticate anual în Statele Unite, de obicei în cazul persoanelor care au călătorit recent în regiuni din Asia și Africa unde boala este endemică.

A se vedea, de asemenea: Cainii care percep malarie pot fi cheia pentru detectarea timpurie, de salvare a vietii

De câteva decenii, cercetătorii lucrează la o idee intitulată "vaccin de blocare a transmiterii". Acest vaccin este diferit de vaccinurile tradiționale care protejează destinatarul de a obține boala. Aici, vaccinul blochează transmiterea parazitului care provoacă malaria de la o gazdă umană infectată la țânțari.

Când un om primește un astfel de vaccin, anticorpi specifici sunt generați în sânge. Când un țânțar mușcă și înghite sângele unui om infectat, atât parazitul cât și anticorpii sunt luați în stomacul țânțarilor. Odată ce a intrat în țânțar, anticorpul se atașează la parazit și inhibă dezvoltarea acestuia. Acest lucru împiedică țânțarul să transmită boala la o altă persoană.

Conceptul este îndrăzneț, dar nu a fost încă testat în studiile la scară largă.

Lipozomi: un purtător de vaccinuri

Un vaccin funcționează arătând organismului o bucată din microbul care provoacă boli. Partea însăși nu provoacă boală, ci oferă corpului o previzualizare a invadatorului, astfel încât acesta să poată pregăti anticorpi care să marcheze microbul și să îl eticheteze pentru distrugere.

Pentru a dezvolta un vaccin puternic care induce un răspuns puternic la anticorpi, alegerea proteinei din organismul care cauzează boala este critică. Oamenii de știință acasă în proteine ​​special pe care microbii le produc pentru a spike vaccinul. Pentru munca noastră, am ales o proteină bine studiată numită Pfs25, care se găsește pe suprafața parazitului malariei.

Parazitul afișează această proteină pe suprafața sa atunci când se dezvoltă în midgutul țânțarului. Pfs25 ca proteină țintă pentru vaccinul de blocare a transmiterii a fost testat clinic în studiile de fază I; totuși, progresul a fost limitat. Asta pentru că, în sine, proteina Pfs25 declanșează doar o producție slabă de anticorpi specifici.

In alte abordari, cercetatorii au luat masuri pentru a ingineria genetica un Pfs25 modificat si mai puternic pentru alte studii clinice. În general, astfel de abordări sunt promițătoare, dar există un risc potențial ca proteina țintă să nu imite exact proteina naturală a parazitului.

Noi credem că un nou tip de vaccin care încorporează lipozomi poate fi un candidat promițător pentru un adjuvant al vaccinului de blocare a transmiterii. Un adjuvant este un alt component al vaccinului care potențează răspunsul imun. Lipozomii sunt sfere goale făcute din molecule de grăsime.

Avantajul lipozomilor, în comparație cu proteina Pfs25 în monoterapie, este că pot ajuta la eliberarea mai multor proteine ​​parazitare în celulele imune. Aceste celule captează vaccinurile lipozomale și declanșează producerea mai multor anticorpi care apoi țintesc parazitul pentru distrugere și blochează boala.

Echipa lui Jonathan Lovell a dezvoltat un lipozom ca vaccin pentru combaterea malariei. În 2015, echipa Dr. Lovell și-a dat seama cum să ancoreze proteinele lipozomului prin atașarea lor la un șir de aminoacizi numiți etichetă histidină. Eticheta funcționează ca o ancoră care atașează proteina lipozomului.

Adăugarea unei molecule care conține cobalt, cu o structură similară cu cea a vitaminei B12, a stabilit structura lipozom-proteină.

Eliminarea răspândirii malariei

Laboratorul Lovell a dezvoltat un vaccin pe bază de lipozom pe bază de cobalt, care afișează proteinele parazitare de pe suprafața sa.

Efectuarea acestui vaccin este simplu. Odată ce avem lipozomii de cobalt și moleculele Pfs25-histidină, pur și simplu amestecăm aceste părți împreună, iar structurile se formează spontan. Când acest lipozom Pfs25 este injectat în șoareci, acesta declanșează cantități mari de anticorpi.

Anticorpii din șoareci au blocat dezvoltarea paraziților în intestinul țânțarilor. Deci, ne așteptăm ca atunci când un țânțar neinfectat să muște o persoană infectată cu parazitul malariei, sângele pe care îl suie va purta parazitul și anticorpii umani care vor împiedica multiplicarea parazitului în intestinul insectelor.

Când am testat acest vaccin la șoareci, animalele au continuat să producă anticorpi pentru mai mult de 250 de zile. Anticorpii produși în această perioadă au împiedicat dezvoltarea parazitului malariei în această perioadă.

A merge inainte

O altă caracteristică valoroasă a lipozomului de cobalt este că putem atașa o varietate de proteine ​​din diferite stadii de dezvoltare a parazitului pentru a crea o particulă care declanșează producerea multor tipuri de anticorpi - fiecare vizând o parte unică a parazitului. Rezultatele noastre au arătat că cinci proteine ​​distincte de malarie ar putea fi atașate la suprafața lipozomilor.

Vezi și: Oamenii de știință descoperă cum paraziți malariali au devenit rezistenți la medicamente

Anticorpii de la șoareci imunizați cu lipozomi care transportă mai multe proteine ​​au recunoscut multe etape ale dezvoltării parazitului. Rezultatele par promițătoare. În viitor, intenționăm să explorăm siguranța acestui vaccin și dacă acesta va funcționa pentru diferite specii de malarie.

Următorul pas este să ne testați vaccinul la alte animale. În cele din urmă, scopul este de a traduce această tehnologie în studiile clinice la om și de a evalua dacă tehnologia lipozomilor și strategia de vaccinare împotriva blocării transmiterii este un instrument eficient pentru prevenirea răspândirii malariei.

Acest articol a fost publicat inițial în The Conversation de Wei-Chiao Huang și Jonathan Lovell. Citiți articolul original aici.