Новая модель объясняет редкость некоторых мутаций, блокирующих малярию

Новая вычислительная модель предполагает, что определённые мутации, блокирующие заражение самым опасным видом малярии, не получили широкого распространения у людей из-за влияния паразита на иммунную систему. Бриджит Пенман из Уорикского университета (Великобритания) и Сильвен Гандон из CNRS и Университета Монпелье (Франция) представили эти выводы в журнале с открытым доступом PLOS Computational Biology.

Малярия — потенциально смертельное заболевание, передающееся комарами и вызываемое паразитами рода Plasmodium. Несколько защитных адаптаций к малярии получили широкое распространение среди людей, например, мутация серповидноклеточной анемии. Лабораторные эксперименты показывают, что некоторые другие мутации могут быть высокоэффективны против самого опасного для человека вида малярии — Plasmodium falciparum. Однако, несмотря на свою безвредность в остальном, эти мутации не стали распространёнными.

Чтобы прояснить, почему некоторые защитные мутации могут оставаться редкими, Пенман и коллеги разработали вычислительную модель, которая симулирует эпидемиологию малярийной инфекции, а также эволюцию защитных мутаций. Важно, что модель также включает механизмы адаптивного иммунитета, при котором иммунная система «учится» распознавать и атаковать конкретные патогены, такие как P. falciparum.

Анализ предсказаний модели показывает, что если люди быстро приобретают адаптивный иммунитет к тяжёлым последствиям малярии, вызываемой P. falciparum, то мутации, способные блокировать заражение этим паразитом, вряд ли распространятся в популяции. Чем меньшее количество инфекций требуется человеку для выработки иммунитета к тяжёлым эффектам малярии, тем менее вероятно возникновение мутаций, блокирующих заражение.

«Понимание того, почему потенциальная адаптация человека к малярии не увенчалась успехом, может быть так же важно, как и понимание тех, которые преуспели», — говорит Пенман. — «Наши результаты подчёркивают необходимость дальнейших детальных генетических исследований популяций, проживающих в регионах, затронутых малярией, чтобы лучше понять взаимодействие малярии и человека».

В конечном счёте, понимание того, как люди адаптировались к малярии, может помочь открыть новые пути для лечения.