חיסון מלריה: עכברים המחקר מגלה מדענים הם קרוב יותר מתמיד

האם ניתן לחסל מלריה?

זו שאלה שעליה התמודדו חוקרים רבים, והוצעו רעיונות רבים. הסיבה לכך שהמלריה זכתה לתשומת לב רבה כל כך היא שהיא אחת המחלות הקטלניות ביותר, מדבקת 200 מיליון בני אדם והורגת יותר מ -500,000 בשנה, כאשר תינוקות באפריקה סובלים ממרבית ההרוגים.

המחלה היא נטל עצום עבור האנושות, פגיעה בכלכלות ופיתוח חברתי. לדברי המרכזים לבקרת מחלות ומניעתן, טיפולי המלריה עולים לאפריקה כמעט 12 מיליארד דולר בשנה. דיווחים הראו כי כמעט 1,700 מקרים מאובחנים מדי שנה בארה"ב, בדרך כלל באנשים אשר נסעו לאחרונה לאזורים של אסיה ואפריקה, שם המחלה אנדמית.

ראה גם: מלריה מריח כלבים עשוי להיות המפתח מוקדם, הצלת חיים

במשך כמה עשורים, חוקרים עובדים על רעיון חדש הנקרא "חיסון חוסם שידור". החיסון שונה מהחיסונים המסורתיים שמגינים על הנמען מפני המחלה. הנה, החיסון חוסם את העברת הטפיל שגורם מלריה מן המארח האדם נגוע יתושים.

כאשר אדם מקבל חיסון כזה, נוגדנים ספציפיים נוצרים בדם. כאשר יתוש נושך את הדם של אדם נגוע, הן טפיל והן נוגדן נלקחים לתוך הבטן של יתוש. ברגע שנמצאת בתוך היתוש, הנוגדן נוגע לטפיל ומעכב את התפתחותו. זה מונע את היתוש מלהעביר את המחלה לאדם אחר.

הרעיון הוא מודגש, אך עדיין לא נבדק בניסויים רחבי היקף.

ליפוזומים: נושאת חיסונים

החיסון עובד על ידי הצגת הגוף פיסת החיידק הגורם למחלה. החלק עצמו אינו גורם למחלה אלא נותן לגוף תצוגה מקדימה של הפולש, כך שהוא יכול להכין נוגדנים שיתייגו את החיידק ותייגו אותו להשמדה.

כדי לפתח חיסון חזק המניע תגובה נוגדן חזקה, הבחירה של חלבון מן האורגניזם גורם המחלה הוא קריטי. מדענים מתמקדים בחלבונים מסוימים, שהמיקרובים מייצרים לחיידק. עבור העבודה שלנו, בחרנו חלבון למד היטב בשם Pfs25, אשר נמצא על פני השטח של טפיל המלריה.

הטפיל מציג את החלבון על פני השטח שלו כאשר הוא מתפתח באמצע midutito של יתוש. Pfs25 כחלבון מטרה לחיסון חוסם שידור נבדק קלינית בניסויים שלב I; עם זאת, ההתקדמות הייתה מוגבלת. הסיבה לכך היא, כשלעצמה, חלבון Pfs25 מפעילה רק ייצור חלש של נוגדנים ספציפיים.

בגישות אחרות, החוקרים נקטו צעדים כדי הנדסה גנטית שינוי Pfs 25 חזק יותר עבור ניסויים קליניים אחרים. באופן כללי, גישות אלה הן מבטיחות, אבל יש סיכון פוטנציאלי כי חלבון היעד אינו בדיוק לחקות את החלבון הטבעי על הטפיל.

אנו מאמינים כי סוג חדש של חיסון המשלב ליפוזומים עשוי להיות מועמד מבטיח עבור adjuvant חיסון חוסם שידור. אדג'ובנט הוא מרכיב נוסף של חיסון הממריץ את התגובה החיסונית. ליפוזומים הם כדורים חלולים העשויים ממולקולות שומן.

היתרון של הליפוזומים, לעומת רק חלבון Pfs25 לבד, כי הם יכולים לעזור לספק חלבון יותר טפיל לתאי החיסון. תאים אלה לקלוט את החיסונים liposomal ולהפעיל את הייצור של נוגדנים יותר אשר לאחר מכן למקד את הטפיל להשמדה ולחסום את המחלה.

הצוות של ג'ונתן לובל פיתח ליפוזום כחיסון למלחמה במלריה. בשנת 2015, צוות של ד"ר Lovell הבנתי איך לעגן חלבונים הליפוזום על ידי הצמדת אותם שורה של חומצות אמינו בשם תג histidine. התג עובד כמו עוגן אשר מייחס את החלבון לליפוזום.

הוספת מולקולה המכילה קובלט, עם מבנה דומה ויטמין B12, עשה את הלייזום חלבון המבנה יציב.

ביטול הפצת המלריה

המעבדה של לובל פיתחה חיסון המבוסס על קובלט, ליפוזום, המציג את חלבוני הטפיל על פני השטח.

ביצוע החיסון הוא פשוט. ברגע שיש לנו את liposomes קובלט ואת מולקולות Pfs25-histidine, אנחנו פשוט לערבב את החלקים האלה יחד, והמבנים טופס באופן ספונטני. כאשר זה Lfosome Pfs25 מוזרק לעכברים, זה מעורר כמויות גבוהות של נוגדנים.

הנוגדנים בעכברים חסמו את התפתחות הטפילים במעיים של היתוש. לכן אנו מצפים שכאשר יתוש לא נגוע ינשוך את טפיל המלריה, הדם שהוא ינקוט יישא את הטפיל ואת הנוגדנים האנושיים שימנעו מהטפיל להתרבות במעיים של החרק.

כאשר בדקנו את החיסון בעכברים, בעלי החיים המשיכו לייצר נוגדנים במשך יותר מ -250 יום. נוגדנים אלה שנוצרו לאורך תקופה זו מנעו את התפתחות טפיל המלריה לאורך כל תקופה זו.

נעים קדימה

תכונה חשובה נוספת של liposome קובלט היא שאנחנו יכולים לצרף מגוון של חלבונים בשלבים שונים של פיתוח טפיל ליצור חלקיק שמפעיל את הייצור של סוגים רבים של נוגדנים - כל אחד המיקוד חלק ייחודי של הטפיל. התוצאות הראו כי חמישה חלבונים שונים של מלריה יכולים להיות מחוברים למשטח הליפוזום.

ראה גם: מדענים גלה כיצד טפילים מלריה הפך עמיד לתרופות

הנוגדנים של עכברים שחוסנו עם ליפוזומים הנושאים חלבונים מרובים זיהו שלבים רבים של התפתחות הטפיל. התוצאות נראה מבטיח. בעתיד אנו מתכננים לחקור את הבטיחות של חיסון זה והאם זה יעבוד עבור מינים שונים של מלריה.

השלב הבא שלנו הוא לבדוק את החיסון שלנו בבעלי חיים אחרים. בסופו של דבר, המטרה היא לתרגם טכנולוגיה זו בניסויים קליניים בבני אדם ולהעריך אם טכנולוגיית הליפוזום ואסטרטגית החיסון לחסימת תולעים היא כלי יעיל למניעת התפשטות המלריה.

מאמר זה פורסם במקור על השיחה על ידי Wei-Chiao Huang ו ג'ונתן Lovell. קרא את המאמר המקורי כאן.