Программируемые белки могут помочь предотвратить малярию

Малярия ежегодно поражает сотни миллионов и убивает около полумиллиона человек, в основном детей в тропических регионах. Проблема в том, что паразит малярии меняет форму, а его белки, потенциально пригодные для вакцин, нестабильны при тропических температурах и требуют сложных, дорогих клеточных систем для производства.

Новый подход, разработанный в Институте Вейцмана и описанный в PNAS, может в будущем привести к созданию недорогой вакцины, которую можно хранить при комнатной температуре.

Цель — белок RH5

Белок RH5 используется паразитом для прикрепления к инфицируемым эритроцитам. Использование его в вакцине позволяет иммунной системе подготовиться к угрозе. Исследователи решили улучшить этот белок с помощью компьютерных инструментов дизайна белков.

Новая программа для стабилизации

На основе программного обеспечения для стабилизации белковых структур была создана новая программа для «программирования» белков вакцин. Программа использует всю известную информацию о различных конфигурациях последовательности белка в разных версиях паразита.

«Парадоксально, но чем лучше паразит уклоняется от иммунной системы, тем больше подсказок он оставляет для нас», — говорит Ади Гольденцвейг.

Успешные результаты

Запрограммированный искусственный белок был передан группе из Оксфорда, специализирующейся на вакцине от малярии. Результаты показали, что в отличие от природных белков, искусственный можно производить:

• В простых, недорогих клеточных культурах и в больших количествах (снижение стоимости).
• Он стабилен при температурах до 50^oC (не требует охлаждения).
• В испытаниях на животных белки вызвали защитный иммунный ответ.

Широкие перспективы

«Метод, разработанный Ади, действительно универсален. Он преуспел там, где другие потерпели неудачу, и поскольку его легко использовать, он может быть применен к новым инфекционным заболеваниям, таким как Зика или Эбола», — говорит доктор Сарель Флейшман.

Сейчас группа Флейшмана использует этот метод для тестирования другой стратегии лечения малярии, направленной на блокировку способности белка RH5 обеспечивать контакт между паразитом и эритроцитами человека.