Обнаружены пять новых мишеней для создания эффективной вакцины против малярии
В крупнейшем исследовании такого рода учёные из Института Сэнгера Wellcome Trust и их коллабораторы обнаружили пять новых мишеней для вакцины против малярии. Исследователи изучили паразита на наиболее уязвимой стадии — вторжения в эритроциты человека — и выявили пять мишеней, воздействие на которые снижает способность паразита проникать в красные кровяные тельца.
Результаты, опубликованные 23 октября в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), показывают, что будущие вакцины против малярии могут быть наиболее эффективными, если будут нацелены на несколько факторов паразита.
Почти половина населения мира находится в зоне риска заражения малярией, и ежегодно инфицируется более 200 миллионов человек. В 2015 году болезнь стала причиной смерти почти полумиллиона человек во всём мире.
Несмотря на большое число смертей, в настоящее время не существует высокоэффективной вакцины против малярии. За последние 50 лет большинство попыток разработки вакцин были сосредоточены только на одной мишени.
В новом исследовании учёные обнаружили пять мишеней для будущей разработки вакцины, которые, по их мнению, следует атаковать в комбинации. Эффективная вакцина срочно необходима из-за растущей проблемы лекарственной устойчивости паразита.
Команда проверила 29 потенциальных мишеней, которые, как полагали, играют роль в способности паразита вторгаться в эритроциты человека. Вторжение в эритроциты — важнейший этап жизненного цикла паразита, и на этой стадии он наиболее уязвим и открыт для иммунной системы.
Исследователи получили кроличьи антитела против всех 29 мишеней, а затем протестировали их против двух разных штаммов смертельной малярии Plasmodium falciparum — из Африки и из Азии. Из 29 антител команда обнаружила пять, которые снижали способность паразита вторгаться в эритроциты в обоих штаммах малярии.
Доктор Гэвин Райт, автор из Института Сэнгера Wellcome Trust, заявил: «Создание успешной вакцины против паразитов — сложная задача, потому что это очень сложные организмы со множеством компонентов, и трудно понять, на какие из них нацеливаться. Изучая геном паразита и двигаясь в обратном порядке, в процессе, известном как обратная вакцинология, мы обнаружили пять вакцинных мишеней, которые в комбинации показывают перспективу для дальнейшей разработки».
Люди, естественным образом подвергающиеся воздействию малярии, со временем могут выработать иммунитет. Команда работала с коллабораторами в США и Мали, чтобы выяснить, связаны ли пять выявленных ими антител с естественной защитой людей от малярии.
Учёные обнаружили, что по отдельности ни одно антитело не обеспечивало защиту от малярии у людей, однако комбинации антител защищали от паразита.
Чтобы исследовать происходящее на клеточном уровне, учёные использовали видеомикроскопию, чтобы наблюдать за попытками паразита вторгнуться в эритроциты в присутствии и в отсутствие антител. Команда обнаружила, что разные антитела атакуют паразита на разных этапах вторжения в эритроцит. Учёные выяснили, что сочетание антител, действующих на разных этапах, приводит к более эффективной комбинации.
Профессор Пьетро Чикута, автор из Кембриджского университета, сказал: «С помощью видеомикроскопии мы смогли увидеть, как разные антитела атакуют паразита на различных стадиях его попытки вторгнуться в эритроциты. Эти результаты дают представление о новом, синергетическом подходе к разработке вакцин. Мы считаем, что новая вакцина будет наиболее эффективной, если она создаст препятствия в нескольких точках на пути паразита в эритроциты».
Доктор Джулиан Рейнер, ведущий автор из Института Сэнгера Wellcome Trust, заявил: «Это исследование стало возможным только благодаря масштабу изучения множества вакцинных мишеней и огромным совместным усилиям. Объединив множество областей знаний — от геномики до крупных полевых исследований пациентов в Мали и вплоть до продвинутой видеомикроскопии, наблюдающей за отдельными паразитами, — мы обнаружили несколько новых вакцинных мишеней, которые требуют дальнейшего изучения. Это отличный пример совместной международной науки и её потенциального воздействия».