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Lo studio identifica una strategia nuova di promessa per malaria di combattimento

I ricercatori hanno scoperto una strategia nuova di promessa per malaria di combattimento, un parassita trasmesso dalle zanzare che sostiene ogni anno quasi mezze-milione vite.

Per uno studio riferito nella natura del giornale, i ricercatori hanno schermato i campioni di sangue dai bambini che hanno avuti resistenza immune naturale all'infezione severa di malaria. Lo studio ha identificato un anticorpo ad una proteina particolare di malaria, chiamata PfGARP, che sembra proteggere i bambini resistenti dalla malattia severa. Le prove di laboratorio hanno indicato che gli anticorpi a PfGARP sembrano attivare un malarico si autodistruggono il meccanismo, causante le celle del parassita che vivono dentro i globuli rossi umani per subire un modulo della morte programmata delle cellule.

Il gruppo è promettente che le persone di vaccinazione con PfGARP per generare gli anticorpi anti--PfGARP, o gli anticorpi anti--PfGARP direttamente d'infusione, li proteggerebbero da malaria severa. Il gruppo ha sviluppato le versioni preliminari di quei vaccini e la prova nei primati non umani ha indicato la promessa, il rapporto dei ricercatori.

Abbiamo dimostrato in due studi indipendenti in primati non umani che la vaccinazione con PfGARP protegge da un parassita di malaria letale. Che cosa è emozionante è che questa è una strategia della vaccinazione che attacca la malaria in un modo che non è stato attaccato mai prima -- uno in cui il parassita diventa complicit nel suo proprio crollo. Siamo promettenti che questo vaccino, forse combinato con altri antigeni malarici, tradurrà in strategia che può contribuire ad impedire la malaria severa nella gente.„

Il Dott. Jonathan Kurtis, studia l'autore senior, professore alla facoltà di medicina di Alpert del labirinto della Brown University e Direttore del laboratorio del centro per la ricerca internazionale di salubrità all'ospedale del Rhode Island

La prova di un vaccino umano è anni probabili di distanza, i ricercatori dicono e non c'è modo essere determinato che funzionerà. Ma il gruppo è promettente che l'approccio contenuto questo studio, che cerca i fattori che contribuiscono alla resistenza di malattia naturale, proverà efficace dove altri approcci non hanno.

Cercando gli anticorpi

I risultati descritti in questo nuovo documento erano di quasi 20 anni nella fabbricazione, a cominciare dalla ricerca epidemiologica piombo da Michal ha fritto e Patrick Duffy degli istituti della sanità nazionali. Cominciando verso il 2001, hanno cominciato a reclutare i gruppi dei bambini in Tanzania. I capretti sono stati iscritti alla nascita e sono stati seguiti per anni per vedere chi loro ha sviluppato una risposta immunitaria acquistata a malaria.

“C'era una tonnellata di lavoro epidemiologico duro che è entrato in semplicemente identificazione quale capretti erano resistenti e quale non erano,„ del Kurtis ha detto. “Solo dopo che abbiamo saputo che i loro livelli di resistenza potrebbero usiamo questi informazioni per identificare gli obiettivi del parassita che sono stati riconosciuti dagli anticorpi fatti soltanto dai capretti resistenti ma non dai capretti suscettibili.„

Per questo l'ultima ricerca, il gruppo ha selezionato 12 bambini resistenti e 14 suscettibili a partire dal gruppo tanzaniano. I ricercatori hanno esaminato i campioni di sangue prelevati dai bambini intorno all'età due, quando l'immunità naturalmente acquistata sembra svilupparsi. Facendo uso di un metodo complesso per presentare le proteine di malaria ad ogni campione di sangue uno per uno, i ricercatori potrebbero cercare tutti gli anticorpi ad una proteina particolare che erano presenti nei campioni resistenti e non nei campioni suscettibili. Quel lavoro ha identificato PfGARP come fattore potenziale nella resistenza di conferimento.

Identificando PfGARP, i ricercatori allora esaminati se le risposte dell'anticorpo a PfGARP sono state associate con la resistenza in un più grande campione di 246 bambini. Hanno trovato che i bambini senza anticorpi anti--PfGARP erano all'elevato rischio 2,5 volte di malaria severa confrontato a coloro che ha avuto l'anticorpo.

“Opzione di uccisione„

Il punto seguente stava provando a capire come gli anticorpi anti--PfGARP pregiudicano il parassita. Una serie di esperimenti del laboratorio ha indicato che la proteina di PfGARP è prodotta dalle celle malariche del trophozoite, che in tensione ed alimentazione fuori delle sostanze nutrienti dentro i globuli rossi. La proteina poi è trasportata alla membrana esterna del globulo rosso, in cui rende la cella del parassita vulnerabile all'anticorpo.

“È un'opzione di uccisione,„ Kurtis ha detto. “Quando l'anticorpo lega alla proteina, invia un segnale che dice il trophozoite di avvizziree e morire. Quando presentiamo l'anticorpo ai campioni nelle capsule di Petri, finiamo con i parassiti morti di 99% o di 98%.„

L'attività della proteina elemosina la domanda di perché un organismo evolverebbe un tal meccanismo di autodistruggere. Kurtis pensa che potrebbe evolversi al fine della percezione quando il host del parassita è nell'emergenza.

“Non è necessariamente nell'interesse di un parassita uccidere il suo host,„ Kurtis ha detto. “Tenendo il host mezzi infettati ma vivi più probabilità affinchè il parassita si riproducano. Così che cosa questo potrebbe essere è mezzi di percezione del host nell'emergenza e poi di diminuzione del caricamento del parassita di conseguenza.„

I dirottamenti anti--PfGARP dell'anticorpo che hanno evoluto il sistema ed i giri contro il parassita.

Indicando che gli anticorpi di PfGARP uccidono il parassita, i ricercatori hanno sviluppato due tipi di vaccini di PfGARP. Entrambi quelli sono stati indicati per essere protettivi in primati non umani esposti ad un modulo umano di malaria.

Una nuova strategia

Gli sforzi precedenti per sviluppare i vaccini contro malaria hanno incontrato successo limitato. Ma i ricercatori coinvolgere in questo ultimo lavoro dicono c'è ragione che questa nuova strategia può riuscire dove altre sono venuto a mancare. Quello è perché attacca il parassita ad un punto differente nel ciclo di infezione da altri vaccini.

Quando i morsi di zanzara infettati qualcuno, inietta le celle del tipo di thread chiamate sporozoites, che attraversano through la circolazione sanguigna al fegato. Là, il parassita morphs in un tipo differente di merozoites chiamati cella che escono il fegato in grande quantità per infettare i globuli rossi. Una volta che hanno invaso i globuli rossi, i parassiti morph ancora nei trophozoites, che alimentano fuori delle sostanze nutrienti dentro la cella prima che sbottino per iniziare ancora il ciclo.

Un vaccino attuale che mira alla prima fase -- mirare ad impedire infezione del fegato -- ha avuto successo limitato. Quello è parzialmente, Kurtis dice, perché la finestra di tempo da intervenire è così piccola.

“Richiede cinque minuti affinchè il parassita vada dalla zanzara al fegato,„ ha detto. “Poiché è così rapido, la quantità di anticorpo stata necessaria per fermarlo è enorme. E se appena uno sporozoite ottiene dentro, avete la malaria.„

Questo nuovo vaccino mira alla fase del trophozoite, che dura fino ad un giorno, Kurtis dice. I ricercatori sono promettenti che la finestra più lunga per intervento diminuirà la quantità di anticorpo stata necessaria per uccidere il parassita e quindi si dirigono verso un vaccino più efficace.

“Questo ci dà 24 ore rispetto a 5 minuti per intervenire,„ Kurtis ha detto. “Durante quel tempo, il parassita esprime PfGARP -- un'opzione di uccisione. Abbiamo progettato un vaccino che la attiva.„

I ricercatori pianificazione continuare a verificare le versioni differenti del vaccino nei modelli animali ed infine cominciare le prove umane nei prossimi anni.

“Questo era uno sforzo incredibile del gruppo che fa partecipare gli esperti nella malattia infettiva, patologi, epidemiologi, genetisti e biologi molecolari,„ Kurtis ha detto. “Realmente ha catturato tutta questa gente per fare questo possibile e siamo promettenti che il risultato finale sarà un vaccino che può salvare le vite.„

Source:
Journal reference:

Raj, D.K., et al. (2020) Anti-PfGARP activates programmed cell death of parasites and reduces severe malaria. Nature. doi.org/10.1038/s41586-020-2220-1.