Zestaw badań opisuje ludzkie przeciwciało, które może skutecznie zapobiegać najbardziej śmiertelnej malarii wywoływanej przez pasożyta Plasmodium falciparum
Malaria jest jednym z najpoważniejszych problemów zdrowia publicznego na świecie. Jest to zagrażająca życiu choroba wywoływana przez pasożyty – mikroskopijne organizmy jednokomórkowe zwane Plasmodium. Malaria jest przenoszona na ludzi poprzez ukąszenie „bardzo wydajnej” zakażonej samicy widliszek komar. Każdego roku około 280 milionów ludzi jest dotkniętych malaria w ponad 100 krajach, powodując 850,00 XNUMX zgonów na całym świecie. Malaria występuje głównie w tropikalnych i subtropikalnych obszarach Afryki, Ameryki Południowej i Azji. Jest jedną z najważniejszych tropikalnych chorób pasożytniczych i drugą po gruźlicy najbardziej śmiertelną chorobą zakaźną. Region afrykański ma nieproporcjonalnie duży udział w globalnym malaria obciążony ponad 90 procentami przypadków i zgonów w samym tylko tym regionie. Po ukąszeniu przez komara przenoszącego pasożyta pasożyt zaraża ludzi i powoduje objawy malarii, takie jak wysoka gorączka, dreszcze, objawy grypopodobne i anemia. Objawy te są szczególnie niebezpieczne dla kobiet w ciąży, a także dzieci, które czasami muszą cierpieć przez całe życie ze skutkami ubocznymi choroby. Malarii można zapobiegać, a także można ją wyleczyć, jeśli zostanie wykryta i odpowiednio leczona w odpowiednim czasie, w przeciwnym razie może być śmiertelna. Badania nad malarią obejmują dwa aspekty: jeden polega na zwalczaniu komarów, a drugi na tworzeniu leków i szczepionek zapobiegających infekcji i jej kontroli. Zrozumienie, w jaki sposób infekcja malarią wpływa na odpowiedź immunologiczną człowieka, może pomóc w osiągnięciu szerszego celu, jakim jest stworzenie szczepionek zapobiegających malaria.
Niecałe 100 lat temu malaria występowała endemicznie na całym świecie, w tym w Ameryce Północnej i Europie, choć obecnie na tych kontynentach została wytępiona. Jednakże ze względów humanitarnych ważne jest, aby badania nad malarią pozostały istotne, ponieważ na całym świecie malarią dotknięta jest ogromna liczba ludzi, a w rzeczywistości trzy miliardy ludzi żyje na obszarach zagrożonych malarią. Przytaczano wiele powodów, dla których kraje rozwinięte, w których nie występuje malaria, powinny zobowiązać się do jej wykorzenienia malaria w krajach rozwijających się i biednych. Powody te obejmują zapewnienie podstawowych praw człowieka każdemu człowiekowi poprzez sprawiedliwość oraz wzmocnienie światowego bezpieczeństwa i pokoju. Ryzyko nie dotyczy wyłącznie zdrowia, ponieważ wpływa również na stabilizację gospodarek i populacji w rozwijających się częściach świata, w których żyją ludzie zagrożeni malarią, nakładając wysokie koszty zarówno na pojedyncze osoby, jak i na rządy. Dlatego też kraje rozwinięte muszą dotrzeć do innych krajów i przyczynić się do dobrobytu gospodarczego nie tylko tych krajów, ale także swoich własnych, ponieważ są one ze sobą powiązane.
Postęp w lekach i szczepionkach na malarię
Chociaż ukierunkowane zapobieganie i leczenie na przestrzeni dziesięcioleci zmniejszyło liczbę przypadków malarii, a także zgonów, ale pasożyt malarii jest bardzo trudnym wrogiem. Leczenie uzależnień często musi być stosowane codziennie, aby było skuteczne i może być trudno dostępne, szczególnie w biednych krajach. Oporność na leki jest głównym wyzwaniem dla znanych leków przeciwmalarycznych utrudniających kontrolę malarii. Ta oporność na ogół występuje, ponieważ każdy lek przeciwmalaryczny jest ukierunkowany na konkretny szczep pasożyta, a gdy powstają nowsze szczepy (ze względu na fakt, że niektóre pasożyty ewoluują i przeżywają atak leku), leki stają się bezużyteczne. Ten problem oporności jest spotęgowany opornością krzyżową, w której oporność na jeden lek powoduje oporność na inne leki należące do tej samej rodziny chemicznej lub mające podobne sposoby działania. Obecnie nie istnieje pojedyncza, wysoce skuteczna i długotrwała szczepionka zapobiegająca malarii. Po dziesięcioleciach badań zatwierdzono tylko jedną szczepionkę przeciwko malarii (zwaną PfSPZ-CVac, opracowaną przez firmę biotechnologiczną Sanaria), która wymaga czterech szczepień w ciągu kilku miesięcy i jest skuteczna tylko w 50 procentach. Dlaczego szczepionki są w większości nieskuteczne, to dlatego, że malaria ma niezwykle złożony cykl życiowy, a szczepionki generalnie działają, gdy infekcja malarią jest na bardzo wczesnym etapie, tj. w wątrobie. Gdy infekcja przechodzi do późniejszego stadium krwi, organizm nie jest w stanie wytworzyć ochronnych komórek odpornościowych i ich przeciwciał, a tym samym przeciwdziała mechanizmowi szczepionki, czyniąc ją nieskuteczną.
Nowy kandydat jest tutaj!
W niedawnym awansie1, 2 w badaniach nad szczepionkami malarii opublikowanymi w dwóch artykułach w: Nature Medicinenaukowcy odkryli ludzkie przeciwciało, które było w stanie chronić myszy przed zakażeniem przez najbardziej śmiercionośnego pasożyta malarii, Plasmodium falciparum. Naukowcy z Narodowego Instytutu Alergii i Chorób Zakaźnych, Fred Hutchinson Cancer Research Center, Seattle i Center for Infectious Disease Research, Seattle, USA zaproponowali to nowe przeciwciało jako potencjalnego kandydata nie tylko do zapewnienia krótkotrwałej ochrony przed malarią, ale twierdzą, że to nowy związek może również pomóc w projektowaniu szczepionek na malarię. Przeciwciała, ogólnie rzecz biorąc, są jednym z największych i najlepszych mechanizmów obronnych naszego organizmu, ponieważ krążą po całym ciele i wiążą/przyklejają się do bardzo specyficznych części najeźdźców – patogenów.
Naukowcy wyizolowali ludzkie przeciwciało, zwane CIS43, z krwi ochotnika, który otrzymał słabszą dawkę wcześniejszej eksperymentalnej szczepionki. Ten ochotnik został następnie wystawiony na kontakt z zakaźnymi komarami przenoszącymi malarię (w kontrolowanych warunkach). Stwierdzono, że nie był zarażony malarią. Ponadto eksperymenty te przeprowadzono na myszach, które również nie były zakażone, co sugeruje, że CIS43 jest wysoce skuteczny w zapobieganiu zakażeniu malarią. Zrozumiano również, jak faktycznie działa ten CIS43. CIS43 wiąże się z określoną częścią ważnego białka powierzchniowego pasożyta, blokując jego aktywność, a tym samym zakłócając infekcję, która miała nastąpić w organizmie. To zakłócenie ma miejsce, ponieważ po związaniu CIS43 z pasożytem pasożyt nie jest w stanie przedostać się przez skórę i do wątroby, gdzie ma rozpocząć infekcję. Ten rodzaj działań zapobiegawczych sprawia, że CIS43 jest bardzo atrakcyjnym kandydatem na szczepionkę i może być przydatny dla pracowników służby zdrowia, turystów, personelu wojskowego lub innych osób, które podróżują do obszarów, gdzie malaria jest powszechna. Ponadto, nawet jeśli przeciwciało działa tylko przez kilka miesięcy, można je połączyć z terapią lekami przeciwmalarycznymi w celu masowego podawania leków w celu całkowitego wyeliminowania choroba.
To bardzo ekscytujące i rewolucyjne badania w dziedzinie malarii, a odkrycie tego przeciwciała może być punktem zwrotnym w zakresie terapii tej choroby. Co ciekawe, region na białku powierzchniowym pasożyta, który wiąże się z CIS43, jest taki sam lub zachowany prawie 99.8 procent we wszystkich znanych szczepach pasożyta Plasmodium falciparum, co czyni ten region atrakcyjnym celem dla rozwoju nowszych szczepionek przeciw malarii oprócz CIS43. Ten konkretny obszar pasożyta malarii został po raz pierwszy skierowany na cel, co czyni go nowatorskim badaniem z licznymi potencjałami w przyszłości. W najbliższej przyszłości naukowcy planują dalszą ocenę bezpieczeństwa i skuteczności nowo opisanego przeciwciała CIS43 w badaniach na ludziach.
***
{Możesz przeczytać oryginalną pracę naukową, klikając link DOI podany poniżej na liście cytowanych źródeł}
Źródło (s)
1. Kisalu NK i in. 2018. Ludzkie przeciwciało monoklonalne zapobiega zakażeniu malarią, celując w nowe miejsce wrażliwości pasożyta. Nature Medicine. https://doi.org/10.1038/nm.4512
2. Tan J i in. 2018. Publiczna linia przeciwciał, która silnie hamuje infekcję malarią poprzez podwójne wiązanie z circumsporozoitem. Nature Medicine. https://doi.org/10.1038/nm.4513
