O parasita de malária foi estudado por décadas, mas surpreendentemente, pouco é sabido sobre como se comporta nos seres humanos para causar a doença.
Em um estudo inovador o 28 de novembro publicado na edição em linha avançada da Natureza, uma equipa de investigação internacional tem medido pela primeira vez que dos genes do parasita são giradas de ligar/desligar durante a infecção real nos seres humanos, não nas culturas celulares, desenterrando comportamentos surpreendentes e abrindo um indicador nos aspectos os mais críticos da biologia do parasita.
Que a introspecção salta da análise genomic dos parasita em seu estado natural, derivada directamente dos pacientes que residem em Senegal, e igualmente do uso dos pesquisadores de aproximações computacionais inovativas interpretar seus resultados. Estes métodos computacionais ajudaram a identificar três estados biológicos distintos do parasita de malária: um estado crescimento-baseado activo, uma resposta da inanição e uma resposta do esforço ambiental, relativa presumivelmente à resposta inflamatório do corpo ao parasita. Esta diversidade fisiológico era previamente desconhecida e pode ajudar a explicar o curso extensamente de variação da doença em pacientes diferentes, de suave, gripe-como a doença ao coma e mesmo à morte.
“Pela primeira vez, nós glimpsed a biologia do parasita de malária em um de seus ambientes mais importantes - seres humanos,” disse Aviv co-superior Regev autor, um membro do núcleo do Instituto Largo do MIT e do Harvard e um professor adjunto da biologia no MIT. “Nossas posses computacionais originais da aproximação prometem não somente compreendendo o micróbio patogénico da malária, mas provável outros micróbios importantes também.”
“Este trabalho ilustra a potência verdadeira que vem de desenvolver os métodos computacionais direitos e dos aplicar aos problemas biomedicáveis importantes,” disse autor Jill co-superior Mesirov, director da Biologia e da Bioinformática Computacionais no Instituto Largo do MIT e do Harvard. “Ainda mais importante, reflecte a investigação científica em seu melhor - um esforço global que reunisse clínicos e pesquisadores com experiência diversa, trabalhando directamente com os pacientes nas áreas o mais duramente bateu pela doença.”
Em seu estado natural, o parasita de malária, falciparum do Plasmodium, conduz uma vida complicada. Continua com uma série de fases desenvolventes distintas nos seres humanos e nos mosquitos, o vector principal para a transmissão da doença. Os pesquisadores da Malária contornam tipicamente esta complexidade estudando o parasita em pilhas cultivadas. Contudo neste ajuste artificial, poucas diferenças foram encontradas nos genes que são girados de ligar/desligar em várias tensões do falciparum do P. Essa uniformidade é surpreendente, porque não explica os cursos dràstica diferentes experimentados por pacientes da malária.
Para explorar a base para este diferenças, primeiro Diário de Johanna autor, um médico da doença infecciosa em Brigham e em Hospital das Mulheres, o professor adjunto da medicina na Faculdade de Medicina de Harvard, e um pesquisador na Escola de Harvard da Saúde Pública e no Instituto Largo, expor para observar o falciparum do P. em seu ambiente natural: a circulação humana. Usando as amostras pequenas de sangue recolhidas de mais de 40 pacientes da malária em Senegal, o Diário e seus colegas trabalharam meticulosa para planejar um método para isolar o material genético dos parasita, permitindo que determinem quais dos quase 6.000 genes do falciparum do P. são de ligar/desligar comutado durante a infecção nos seres humanos. Importante, todos os pacientes envolvidos no estudo abrigaram a similar-vista de parasita, contudo seus sintomas variaram extensamente.
Estes esforços de pesquisa clínicos foram conduzidos pelo Professor Souleymane Mboup e pelo Dr. Daouda Ndiaye na Universidade de Cheikh Anta Diop. “Este projecto não seria possível sem o trabalho dedicado de nossos colaboradores em Senegal,” disse o co-autor Dyann Wirth, um professor e presidente do departamento da imunologia e de doenças infecciosas na Escola de Harvard da Saúde Pública e no co-director da Iniciativa da Doença Infecciosa do Instituto Largo. “Nós somos gratos a eles e a muitos pacientes da malária que se ofereceram generosa para participar neste estudo.”
Dos parasita no sangue dos pacientes, os pesquisadores mediram simultaneamente o nível de actividade, ou a “expressão”, de cada gene do falciparum do P. Co-author Elizabeth Winzeler, um professor adjunto no The Scripps Research Institute, conduziu este aspecto do estudo. “A capacidade para olhar através do genoma inteiro do parasita era essencial,” disse Winzeler. “Nós descobrimos coisas extraordinárias sobre a biologia do parasita - coisas que nós não poderíamos mesmo ter imaginado.”
Winzeler, que é igualmente principal da pesquisa da malária no Instituto da Genómica da Fundação de Pesquisa de Novartis (GNF), onde muito do trabalho genomic foi executado, é grato que as organizações como o GNF escolhem incentivar estes tipos de estudos de alto risco. “Nós somos especialmente entusiasmado sobre a utilização destas observações para guiar nossos esforços da descoberta da droga,” disse.