Maliarijos parazitų genetinės veiklos atlasas siūlo naujus vaistus ir vakcinas

Maliarijos parazitų perdavimo ciklas tarp žmogaus šeimininko ir uodo vektoriaus (viršuje) ir parazitinių ląstelių genų aktyvumo žemėlapis skirtinguose ciklo etapuose (apačioje). Kiekviena spalva reiškia gyvenimo ciklo etapą. Kreditas: Real ir kt.

Mokslininkai nustatė genetinius pokyčius, kuriuos maliarijos parazitai išgyvena labai išsamiai, ruošdamiesi užkrėsti žmones.

Atlasas beprecedentėje ląstelių detalėje atvaizduoja maliarijos parazitą Plasmodium falciparum, kai jis išsivysto į uodą ir ruošiasi užkrėsti žmones įkandimu. Šis išsamus tyrimas gali sukelti naujų būdų užblokuoti svarbius parazito vystymosi etapus ir užkirsti kelią būsimiems vaistams ar vakcinoms.

Uodai yra vis atsparesni pesticidams, o maliarija sukeliantis parazitas taip pat tampa vis atsparesnis vaistams nuo maliarijos. Tai sukūrė skubų naujų kovos su maliarija būdų poreikį, kuris, kaip manoma, 2019 m. Sukėlė 229 milijonus atvejų ir 409 000 mirčių, kurių dauguma buvo maži vaikai į pietus nuo Sacharos esančioje Afrikoje.

Profesoriaus Jake’o Baumo laboratorijos komanda Imperatoriškasis koledžas Londone ir dr. Mara Lawniczak iš Wellcome Singer instituto beprecedentiškai išsamiai ištyrė žmogaus maliarijos parazitą Plasmodium falciparum. Jų rezultatai bus paskelbti šiandien (2021 m. Gegužės 27 d.) Gamtos bendravimas.

Žmogaus maliarijos parazitų genų aktyvumas

3D genų aktyvumo žmogaus maliarijos parazituose diagrama skirtingais gyvenimo ciklo etapais. Kreditas: Real ir kt.

P. falciparum išsivysto uodo viduryje, prieš keliaudamas į uodo seilių liaukas, pasirengęs užkrėsti žmogų, įkandus klaidai. Šių fazių metu parazitas išgyvena daugelį etapų, kurie yra svarbūs parazito vystymuisi ir plitimui, įskaitant skirtingų formų pasikeitimą.

Komanda sekė, kaip šios fazės yra kontroliuojamos, analizuodama genų aktyvumą viso proceso metu. Jie išskyrė skirtingas parazito formas ir pagamino 1467 „transkriptomus“ – žemėlapius, kurių genai yra įjungti arba išjungti atskirose ląstelėse skirtingais etapais.

Įjungę genus, jie nurodo ląstelei gaminti skirtingus baltymus ir skatinti vystymosi pokyčius, pavyzdžiui, paleisti parazitą iš vaisto ir kolonizuoti uodo seilių liauką, arba judėti per žmogaus ląsteles pasiekia kepenis, kur parazitas ruošiasi įsiveržti daugiau žmogaus ląstelės.

Išsamiai žinodami, kaip šie procesai veikia ląstelių lygmenyje, mokslininkai atskleidžia naujus taikinius, kuriuos galima užblokuoti, kad sustabdytų vystymąsi, užkertant kelią parazito perdavimui.

„Imperial“ gyvybės mokslų katedros daktarė Eliana Real sakė: „Kadangi mes tiesiogiai remiamės žmogaus užkrečiamu parazitu, mūsų nauji duomenys turi aiškų poveikį maliarijos kontrolei, kuri vis daugiau dėmesio skiria perdavimo blokavimo strategijoms, vaistai, kurie “užmuša parazitą jam judant tarp etapų, ir apsauginės vakcinos. Suprasti, kaip parazitai veikia transkriptuojant uodų vektorių, yra pagrindas, iš kurio tikrai atsiras naujų strategijų”.

Be viso parazito perdavimo ciklo, komanda sutelkė dėmesį į sporozoido stadiją: formą, išsiskiriančią uodui įkandant į žmogaus odą. Jie rūšiavo parazitus vystantis uodui ir išskyrė sporozoitus po infekcinio įkandimo sąveikaudami su žmogaus odos ląstelėmis. Taigi jiems pavyko rasti specifinius genų raiškos modelius, apibrėžiančius kiekvieną šių procesų kritinę stadiją.

Daktarė Virginija Howick, anksčiau iš Wellcome Singer instituto, o dabar remiasi Glazgo universitetas, sakė: “Šis puikus detalumas leidžia mums nustatyti sporozoitų vystymosi procesus ir pasiūlyti naujus mechaninius taikinius, būtinus kiekvienam žingsniui, ir būsimus vakcinos taikinius, kad blokuotų maliarijos infekciją.”

Komanda taip pat galėjo palyginti savo duomenis su panašiu parazito Plasmodium berghei, graužikų maliarijos parazito, dažnai naudojamo pavyzdžiu tiriant maliarijos ligas laboratorijoje, kolekcija. Tai parodė, kurie genai yra būdingi tarp rūšių, o kurie būdingi žmogaus parazito versijai.

Dr. Farahas Dahalanas iš Imperialo gyvybės mokslų departamento sakė: „Šis genų stebėjimo lygis atskirų parazitų lygmenyje jo gyvavimo ciklo metu suteiks vertingą šaltinį tyrėjams atrasti anksčiau neištirtus plazmodžio ląstelių biologijos elementus, palyginant plazmodžio rūšis biologija ir kontrolės metodų, skirtų konkretiems būdams, arba vakcinų tobulinimo pagrindų kūrimas “.

Tyrėjai visus savo duomenis paskelbė interaktyvioje svetainėje, kur bet kurio geno transkripcijos profilį bet kuriame „Plasmodium“ gyvavimo ciklo etape galima lengvai ir laisvai peržiūrėti.

Nuoroda: 2021 m. Gegužės 27 d. Gamtos bendravimas.
DOI: 10.1038 / s41467-021-23434-z

Tyrimą finansavo „Wellcome“, Billo ir Melindos Gateso fondas ir Karališkoji draugija.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Kokia tavo pirmoji idėja? Remiantis naujais tyrimais, galėtų prasidėti pustrečio amžiaus

Naujas tyrimas ir dešimtmečių duomenų apžvalga laikrodžio atmintį nustūmė už metų ribų, tačiau tyrimas įrodo, kad visi yra skirtingi. Naujas tyrimas rodo, kad vidutiniškai pirmojo...

Naujasis „Ultrathin Liquid Liquid Crystal Metalens“ siūlo elektrinį padidinimą

Cornell հայ „Samsung“ inžinierių sukurtas ultragarso, elektra valdomų metalų konceptualus perteikimas. Paskola Danieliui Schilkinui Kornelio taikomosios inžinerijos mokyklos tyrėjai's „Samsung“ pirmaujantis technologijų institutas sukūrė...

Naujos keistų, išnykusių driežų rūšys – tokios keistos, kad buvo neteisingai identifikuotos kaip dinozauras su kolibriu

„Oculudentavis naga“, kaip pavaizduota šio menininko rekonstrukcijoje, buvo keistas driežas, kurį tyrėjai iš pradžių sunkiai skirstė į kategorijas. Jie vis dar nėra tikri...

Kavos mėgėjai, mėgaukitės! Gausus kavos vartojimas susijęs su sumažėjusia širdies nepakankamumo rizika

Tyrimo ataskaita: Išanalizavus tris pagrindinius širdies ligų tyrimus nustatyta, kad geriant vieną ar daugiau kavos su kofeinu puodelių buvo sumažinta širdies nepakankamumo rizika. Kavos be kofeino...

Atominė dalelė paversta antiteze ir pirmą kartą atvirkštinė nepaprasto eksperimento metu.

Fizikų komanda, įskaitant Warwick universitetą, įrodė, kad subatominės dalelės gali virsti ego antagonistais ir vėl grįžti į naują atradimą, ką tik atskleistą praėjusią savaitę. „Šis...

Newsletter

Subscribe to stay updated.