Malārija Vakcīna: pelēm pētījums atklāj Zinātnieki ir tuvāk nekā jebkad

Vai ir iespējams izskaust malāriju?

Tas ir jautājums, ar kuru daudzi pētnieki ir saskārušies, un ir ierosinātas daudzas idejas. Iemesls, kāpēc malārija ir pievērsusi tik lielu uzmanību, ir tā, ka tā ir viena no visnabadzīgākajām slimībām, kas inficē 200 miljonus cilvēku un katru gadu nogalina vairāk nekā 500 000 cilvēku, un Āfrikā zīdaiņi cieš lielāko daļu nāves gadījumu.

Slimība ir milzīgs slogs cilvēcei, kaitējot ekonomikai un sociālajai attīstībai. Saskaņā ar Slimību kontroles un profilakses centriem, malārijas ārstēšana Āfrikai izmaksā gandrīz 12 miljardus ASV dolāru gadā. Ziņojumi liecina, ka Amerikas Savienotajās Valstīs katru gadu tiek diagnosticēti gandrīz 1700 gadījumi, parasti cilvēki, kuri nesen devušies uz Āzijas un Āfrikas reģioniem, kur slimība ir endēmiska.

Skatiet arī: Malārijas šņaukojošie suņi var būt atslēga uz agrīnu dzīvības glābšanu

Dažu gadu desmitu laikā pētnieki strādā pie jaunas idejas, ko sauc par „transmisijas bloķēšanas vakcīnu”. Šī vakcīna atšķiras no tradicionālajām vakcīnām, kas aizsargā saņēmēju no slimības iegūšanas. Šeit vakcīna bloķē parazīta pārnešanu, kas izraisa malāriju no inficēta cilvēka saimnieka uz odiem.

Ja cilvēks saņem šādu vakcīnu, asinīs rodas specifiskas antivielas. Ja moskītu kodumi un inficētā cilvēka asinis iekļūst, gan parazīts, gan antivielas tiek ņemtas moskītu kuņģī. Kad iekļuvusi odā, antivielas pievienojas parazītam un kavē tās attīstību. Tas neļauj moskītu pārnest slimību citai personai.

Koncepcija ir drosmīga, bet vēl nav pārbaudīta liela mēroga izmēģinājumos.

Liposomas: vakcīnas nesējs

Vakcīna darbojas, parādot ķermenim slimības izraisītāja mikrobi. Pati daļa neizraisa slimību, bet dod ķermenim iebrucēja priekšskatījumu, lai tā varētu sagatavot antivielas, kas marķēs mikrobu un marķēs tās iznīcināšanai.

Lai attīstītu spēcīgu vakcīnu, kas izraisa spēcīgu antivielu atbildi, proteīna izvēle no slimību izraisošā organisma ir kritiska. Zinātnieki mājās par konkrētiem proteīniem, kurus mikrobi ražo, lai vakcinētu. Mūsu darbam mēs izvēlējāmies labi izpētītu proteīnu, ko sauc par Pfs25, kas atrodas malārijas parazīta virsmā.

Parazīts parāda šo olbaltumvielu uz virsmas, kad tas attīstās moskītu vidū. Pfs25 kā mērķa proteīns transmisijas bloķēšanas vakcīnai ir klīniski pārbaudīts I fāzes pētījumos; tomēr progress ir bijis ierobežots. Tas ir tāpēc, ka Pfs25 proteīns pats par sevi izraisa tikai vāju specifisku antivielu veidošanos.

Citās pieejās pētnieki ir veikuši pasākumus, lai ģenētiski pārveidotu modificētu un spēcīgāku Pfs25 citiem klīniskiem pētījumiem. Kopumā šādas pieejas ir daudzsološas, taču pastāv potenciāls risks, ka mērķa olbaltumvielas precīzi neimitē dabisko proteīnu uz parazīta.

Mēs uzskatām, ka jauna veida vakcīna, kas ietver liposomas, var būt daudzsološs kandidāts transmisijas bloķēšanas vakcīnas adjuvantam. Adjuvants ir vēl viena vakcīnas sastāvdaļa, kas pastiprina imūnreakciju. Liposomas ir dobas sfēras, kas izgatavotas no tauku molekulām.

Liposomu priekšrocība, salīdzinot ar tikai Pfs25 proteīnu, ir tāda, ka tās var palīdzēt nodrošināt vairāk parazītu proteīnu imūnsistēmas šūnām. Šīs šūnas uzņem liposomu vakcīnas un izraisa vairāk antivielu veidošanos, kas pēc tam mērķa parazītu iznīcināšanai un slimības bloķēšanai.

Džonatana Lovela komanda ir izstrādājusi liposomu kā vakcīnu cīņai pret malāriju. 2015.gadā Dr. Lovela komanda saprata, kā proteīnus nostiprināt liposomā, pievienojot tos virknei aminoskābju, ko sauc par histidīna tagu. Tag darbojas kā enkurs, kas piesaista proteīnu liposomai.

Kobalta saturošu molekulu pievienošana ar struktūru, kas līdzīga B12 vitamīnam, padarīja liposomu proteīnu struktūru stabilu.

Malārijas izplatības novēršana

Lovell laboratorija izstrādāja vakcīnu ar liposomām uz kobalta bāzes, kas uz tās virsmas parāda parazītu proteīnus.

Šīs vakcīnas izgatavošana ir vienkārša. Kad mums ir kobalta liposomas un Pfs25-histidīna molekulas, mēs vienkārši sajaucam šīs daļas kopā un struktūras veidojas spontāni. Kad šo Pfs25 liposomu injicē pelēm, tas izraisa lielu antivielu daudzumu.

Antivielas pelēm bloķēja parazītu attīstību odu zarnās. Tāpēc mēs sagaidām, ka, ja neinficēts moskītu iekaisīs personu, kas ir inficēta ar malārijas parazītu, asinīs, kas sūcas, būs parazīts un cilvēka antivielas, kas novērsīs parazīta vairošanos kukaiņu zarnās.

Testējot šo vakcīnu pelēm, dzīvnieki turpināja ražot antivielas vairāk nekā 250 dienas. Šīs šajā periodā ražotās antivielas novērsa malārijas parazīta attīstību visā šajā periodā.

Virzīties uz priekšu

Vēl viena vērtīga kobalta liposomu iezīme ir tāda, ka mēs varam piesaistīt dažādas olbaltumvielas no dažādiem parazītu attīstības posmiem, lai izveidotu daļiņu, kas izraisa daudzu antivielu veidošanu - katrs ir vērsts uz unikālu parazīta daļu. Mūsu rezultāti parādīja, ka liposomu virsmai var pievienot piecas atšķirīgas malārijas olbaltumvielas.

Skatīt arī: Zinātnieki Atklājiet, kā malārijas parazīti kļuva izturīgi pret narkotikām

Antivielas no pelēm, kas tika imunizētas ar liposomām, kurās ir vairāki proteīni, atzina daudzus parazītu attīstības posmus. Rezultāti šķiet daudzsološi. Nākotnē mēs plānojam izpētīt šīs vakcīnas drošību un to, vai tā darbosies dažādām malārijas sugām.

Mūsu nākamais solis ir pārbaudīt mūsu vakcīnu citos dzīvniekos. Galu galā mērķis ir šo tehnoloģiju pārvērst cilvēku klīniskajos pētījumos un novērtēt, vai liposomu tehnoloģija un transmisijas bloķēšanas vakcīnas stratēģija ir efektīvs līdzeklis malārijas izplatības novēršanai.

Šis raksts sākotnēji tika publicēts Wei-Chiao Huang un Jonathan Lovell sarunā. Lasiet oriģinālo rakstu šeit.