Открытие структуры белка ускорит создание противомалярийной вакцины нового типа

Международная исследовательская группа под совместным руководством доктора Натали Борг (Университет Монаша) и доктора Роэля Дингласана (Институт исследования малярии Университета Джонса Хопкинса) получила новую информацию о белке AnAPN1 в средней кишке комара Anopheles. Это открытие приближает создание перспективной вакцины, предназначенной для блокировки передачи малярийного паразита.

Исследование, опубликованное в журнале Nature Structural & Molecular Biology, впервые предоставило детальную информацию о структуре белка AnAPN1 и о том, где к нему связываются антитела, которые могут (и не могут) блокировать развитие паразита.

Малярия передаётся человеку через укус комара, заражённого паразитом Plasmodium. Вакцины, блокирующие передачу малярии, призваны прервать этот цикл. У вакцинированных людей вырабатываются антитела к AnAPN1. Когда такого человека кусает комар, антитела попадают в кишечник насекомого вместе с кровью и могут заблокировать там развитие паразита, разорвав цепь передачи.

Белок AnAPN1, находящийся на поверхности кишечника комара, является ведущим кандидатом для такой вакцины. Как объясняет доктор Дингласан, этот тип вакцины не усиливает иммунитет человека к болезни напрямую, а обеспечивает отсроченную пользу, защищая всё сообщество от передачи паразита, что в перспективе может привести к искоренению болезни.

Однако проблема в том, что в ответ на вакцинацию AnAPN1 люди вырабатывают как блокирующие, так и неблокирующие антитела. «Чтобы улучшить иммуногенность вакцины на доклинической стадии, нам нужно сфокусировать иммунный ответ только на критических, "блокирующих передачу" участках белка», — отмечает учёный.

До сих пор механизм работы блокирующих антител оставался неясным. Используя Австралийский синхротрон, команда доктора Борг впервые визуализировала кристаллическую структуру белка AnAPN1. Команда доктора Дингласана предоставила функциональные данные, подтверждающие гипотезы, основанные на этой структуре.

«Австралийский синхротрон был критически важен для получения детального изображения структуры AnAPN1. В сочетании с другими экспериментальными данными структура позволила нам точно определить сайт связывания антител к AnAPN1, которые могут и не могут блокировать развитие паразита», — заявила доктор Борг.

Теперь исследователи лучше понимают, какие части белка AnAPN1 участвуют в выработке блокирующих антител, и у них есть новая гипотеза о том, как эти антитела работают. Это открытие позволит понять, какое именно критическое взаимодействие блокируют антитела, и переработать антиген AnAPN1, чтобы сделать вакцину более эффективной.