Углеводы могут стать ключом к лучшей вакцине против малярии

Международная исследовательская группа впервые показала, что углеводы на поверхности малярийных паразитов играют критическую роль в способности малярии заражать комаров и людей-хозяев.

Это открытие также указывает на шаги, которые могут улучшить единственную одобренную вакцину против малярии Plasmodium falciparum — самой смертоносной формы болезни.

Исследование, опубликованное в Nature Communications, возглавляли доктор Джастин Бодди, доктор Итан Годдард-Боргер, г-н Саш Лопачики и г-жа Энни Янг из Института Уолтера и Элизы Холл, при поддержке профессора Нормана Кнетемана из Университета Альберты, Канада.

Доктор Бодди заявил, что команда показала: малярийный паразит «помечает» свои белки углеводами, чтобы стабилизировать и транспортировать их, и этот процесс имеет решающее значение для завершения жизненного цикла паразита.

«Малярийные паразиты имеют сложный жизненный цикл, включающий постоянное изменение формы, чтобы избежать обнаружения и заразить людей, а затем комаров», — сказал доктор Бодди.

«Мы обнаружили, что способность паразита "помечать" ключевые белки углеводами важна для двух стадий жизненного цикла малярии. Это критически важно для самых ранних стадий заражения человека, когда паразит мигрирует по телу и вторгается в печень, и позже, когда он передается обратно комару от зараженного человека, позволяя паразиту распространяться между людьми».

«Нарушение способности паразита присоединять эти углеводы к своим белкам препятствует заражению печени и передаче комару, а также ослабляет паразита до такой степени, что он не может выжить в хозяине».

Малярия ежегодно заражает более 200 миллионов человек во всем мире и убивает около 650 000 человек, в основном беременных женщин и детей. Усилия по искоренению малярии требуют разработки новых методов лечения, особенно эффективной вакцины.

Первая вакцина против малярии, одобренная для применения человеком — RTS,S/AS01 — была одобрена европейскими регуляторами в июле 2015 года, но не была столь успешной, как надеялись, обладая невысокой эффективностью, которая со временем ослабевает.

Доктор Годдард-Боргер отметил, что исследование привлекло большое внимание из-за его последствий для улучшения дизайна вакцины против малярии. «Белок, используемый в вакцине RTS,S, имитирует один из изучаемых нами белков на поверхности малярийного паразита, который легко распознается иммунной системой.

«Надеялись, что вакцина вызовет хороший антительный ответ, защищающий от паразита, однако, к сожалению, она не была столь эффективна в вызове защитного иммунитета, как ожидалось. В этом исследовании мы показали, что белок паразита помечен углеводами, что делает его немного отличным от вакцинного, поэтому производимые антитела могут быть не оптимальными для распознавания целевых паразитов», — сказал доктор Годдард-Боргер.

Доктор Годдард-Боргер добавил, что существует множество задокументированных случаев, когда присоединение углеводов к белку улучшало его эффективность в качестве вакцины.

«Вполне возможно, что версия RTS,S с добавленными углеводами будет работать лучше, чем текущая вакцина», — сказал он. «Теперь, когда мы знаем, насколько важны эти углеводы для паразита, мы можем быть уверены, что малярийный паразит не может "ускользнуть" от давления вакцинации, избавившись от своих углеводов».

Доктор Бодди отметил, что инсектарий Института, открытый в 2012 году, был критически важен для открытия. «Углеводы долгое время считались неважными для малярийных паразитов. Это открытие показывает, что углеводы очень важны, и для двух совершенно разных стадий жизненного цикла. Это захватывающе, потому что для окончательной ликвидации малярии нам нужны комбинированные подходы, атакующие разные стадии паразита одновременно», — сказал доктор Бодди.

«Это открытие было бы невозможно без щедрых вкладов, позволивших построить инсектарий мирового класса и воспроизвести весь цикл "человек-малярия" на месте в Мельбурне. Большое удовольствие видеть, как эти инвестиции окупаются достижениями, которые однажды могут спасти жизни».