Lo studio scopre il fenomeno raro degli anticorpi che lavorano insieme contro la malaria

Gli scienziati che studiano come il sistema immunitario umano difende contro malaria hanno scoperto un fenomeno raro: anticorpi che lavorano insieme per legare ad un punto vulnerabile sul parassita.

La nuova ricerca, pubblicata recentemente negli avanzamenti di scienza, indica che gli anticorpi che lavorano insieme possono derivare in una proteina sulla cella del parassita di superficie chiudendola a chiave in una conformazione a spirale, come un'ampia cavaturaccioli, bloccante il parassita dall'iniziare il suo ciclo di vita nel host umano e, quindi, dalla protezione contro l'infezione.

“Le prime immagini erano abbastanza notevoli ed hanno dato noi che le nostre prime visioni di come il peptide di superficie esteso potrebbe essere riconosciuto,„ dice il reparto di Andrew, il PhD, un professore della ricerca di Scripps e l'autore corrispondente dello studio. “CryoEM è stato adatto unicamente a risolvere questa struttura ed apre la porta per risolvere altre. Per contribuire a fare un efficace vaccino, dobbiamo capire il giusto modo di riconoscimento di questo peptide tipico flessibile dagli anticorpi.„

Lo studio fa parte di uno sforzo internazionale per migliorare sopra il vaccino contro la malaria più avanzato, chiamato RTS, S, che è stata nei test clinici. Il vaccino del candidato è corrente circa 25 - 50 per cento efficaci secondo il regime vaccino, ma con le centinaia di migliaia di morte della gente ancora della malaria ogni anno, i ricercatori stanno cercando i modi riprogettare o riformulare i vaccini.

Per fare questo, gli scienziati sulla città universitaria della California della ricerca di Scripps stanno studiando gli anticorpi che il corpo umano produce una volta dato il RTS, vaccino di S. Sono particolarmente interessate in anticorpi che legano al parassita di malaria presto nel suo ciclo di vita e proteggono dall'infezione--e se questi anticorpi imitano quelli prodotti tramite l'infezione naturale.

“Se potete bloccare quella prima fase in esseri umani, potete bloccare l'intero ciclo di vita del parassita,„ dice Jonathan Torres, assistente di ricerca alla ricerca di Scripps e al co-primo autore dello studio.

Questi anticorpi protettivi sono conosciuti per legare alla proteina del circumsporozoite della malaria, la proteina più abbondante sulla superficie del parassita, ma nessuno ha potuto ottenere un chiaro sguardo a come lo fanno. La comprensione come questi anticorpi fanno dei loro processi può contribuire a guidare la progettazione dei vaccini contro la malaria che possono scintillare la stessa risposta dell'anticorpo. Questa tecnica è chiamata progettazione vaccino razionale.

Facendo uso di una tecnica di rappresentazione chiamata microscopia dell'cryo-elettrone (EM), gli scienziati hanno ottenuto le prime immagini di un anticorpo limitato alla proteina del circumsporozoite. Studi co-primo l'autore David Oyen, il PhD, un socio di ricerca alla ricerca di Scripps, che dice che è stato sorpreso da cui le strutture cryo-EM hanno rivelato.

La forma della proteina è stata sempre dura da rappresentare a causa di grande regione di basso complessità nel centro della proteina che consiste di molte quattro ripetizioni dell'amminoacido che danno alla proteina una forma flessibile e flessibile. Gli anticorpi di pensiero di Oyen legherebbero a questa area “come le perle su una stringa.„

Invece, le strutture cryo-EM hanno mostrato la regione di ripetizione della proteina del circumsporozoite bloccata in una struttura a spirale, con 11 frammento dell'anticorpo (Fab311) che si sporge dalle loro sedi del legame, che consistono di due ripetizioni ed irradiantesi tangenzialmente dalla spirale prolungata.

Ancor più sorprendente, la stabilità a spirale si comunica tramite i contatti fra gli anticorpi. “È come se colleghino insieme le armi per formare un più forte complesso,„ dice Oyen. Per quanto gli scienziati sono informati, questo è la prima volta la struttura tridimensionale della regione di ripetizione della proteina del circumsporozoite è stata delucidata, grazie all'inter anticorpo di stabilizzazione contatta. “È soltanto a causa delle ripetizioni multiple di sequenza su questa proteina che questi contatti dell'inter anticorpo sono possibili,„ Oyen dice.

“Questa struttura è molto emozionante--la sequenza di ripetizione dell'amminoacido quattro da sè era stata trovata sperimentalmente molti anni fa per formare un beta-giro e le ripetizioni di multiplo hanno predetto alle strutture elicoidale tipe, ma questa struttura è molto differente da quelle poichè è una cavaturaccioli molto ampia e molto prolungata come una grande scala a chiocciola,„ dice Ian Wilson, DPhil, professore di biologia strutturale alla ricerca di Scripps, presidenza di Hansen del dipartimento di biologia strutturale e di calcolo integrante ed autore co-corrispondente dello studio.

L'anticorpo indicato con la proteina del circumsporozoite in questo studio è appena uno di molti quei le pianificazioni del gruppo all'immagine con il cryo-EM. Sperano di confrontare le strutture per vedere se gli anticorpi protettivi dividono qualunque funzionalità. Alcuni hanno potuto avere contatti dell'inter anticorpo, alcuni non potrebbero.

“Vogliamo rendere il vaccino contro la malaria buon quanto possibile,„ Oyen dice. “E siamo sperando noi possiamo usare queste strutture cryo-EM per progettare i nuovi o candidati vaccino migliori.„

Sorgente: https://www.scripps.edu/news-and-events/press-room/2018/20181023-wilson-ward-malaria.html