Forschung zeigt, ein neuer malaria-Impfstoff-Kandidat

Forschung zeigt, ein neuer malaria-Impfstoff-Kandidat

2020-04-22

Forscher haben entdeckt, eine vielversprechende neue Strategie für die Bekämpfung von malaria, einer durch Stechmücken übertragenen Parasiten, die behauptet, dass fast eine halbe Millionen Leben jedes Jahr.

Für eine Studie, berichtet in der Zeitschrift Nature, die Forscher gesiebt Blutproben von Kindern, die hatte natürlichen Immunabwehr für schwere malaria-Infektion. Die Studie identifizierte ein Antikörper zu einer bestimmten malaria-protein, genannt PfGARP, dass erscheint, zu schützen widerstandsfähige Kinder, die von schwerer Krankheit. Labortests zeigten, dass Antikörper gegen PfGARP scheinen zu aktivieren, eine Malaria-self-destruct Mechanismus, wodurch Parasiten Zellen Leben innerhalb der menschlichen roten Blutkörperchen zu Unterziehen, eine form des programmierten Zelltods.

Das team ist zuversichtlich, dass impfen Personen mit PfGARP zu generieren anti-PfGARP Antikörper oder direkt eine Infusion von anti-PfGARP Antikörper, schützen würde Sie gegen schwere malaria. Das team entwickelte vorläufige Versionen dieser Impfstoffe und Tests in nicht-menschlichen Primaten hat gezeigt, Versprechen, berichten die Forscher.

„Wir zeigten in zwei unabhängigen Studien in nicht-menschlichen Primaten, dass die Impfung mit PfGARP schützt gegen eine tödliche malaria-Parasiten,“, sagte Studie leitende Autor Dr. Jonathan Kurtis, professor an der Warren Alpert Medical School der Brown University und der Labor-Direktor des Center for International Health Research at Rhode Island Hospital. „Was ist spannend ist, dass dies eine Impfung-Strategie, die Angriffe von malaria in einer Weise, dass es hat nie angegriffen worden, die vor—eines, in dem der Parasit wird mitschuldig an seinem eigenen Untergang. Wir sind hoffnungsvoll, dass dieser Impfstoff, vielleicht in Kombination mit anderen Malaria-Antigene, übersetzen in eine Strategie, die helfen können verhindern, dass schwere malaria in den Menschen.“

Erprobung eines menschlichen Impfstoff ist wahrscheinlich Jahre entfernt, sagen die Forscher, und es gibt keine Weise, sicher zu sein, wird es funktionieren. Aber das team ist zuversichtlich, dass der Ansatz in dieser Studie, die sucht nach den Faktoren, die natürlich vorkommende Resistenz gegen Krankheiten, als wirksam erweisen wird, in denen andere Ansätze nicht.

Die Suche nach Antikörpern

Die Ergebnisse beschrieben, die in diesem neuen Papier, waren fast 20 Jahre in der Herstellung, beginnend mit der epidemiologischen Forschung, geführt von Michal Fried und Patrick Duffy von den National Institutes of Health. Ab etwa 2001 begann die Rekrutierung der Kohorten von Kindern in Tansania. Die Kinder wurden in die Studie aufgenommen, bei der Geburt und es folgten Jahre, um zu sehen, wer unter Ihnen entwickelt, die eine erworbene Immunantwort auf malaria.

„Es gab eine Menge harte epidemiologische Arbeit, die ging in einfach zu identifizieren, die Kinder waren beständig, und die nicht waren“, sagte Kurtis. „Erst nachdem wir wussten, dass Ihr Widerstand könnten wir nutzen diese Informationen zur Ermittlung der Parasit Ziele erkannt wurden, durch Antikörper nur durch die resistenten Kinder, aber nicht von der anfälligen Kinder.“

Für diese neueste Forschung, wählte das team 12-beständig und 14 empfänglichen Kinder von den tansanischen Kohorte. Die Forscher untersuchten Blutproben von den Kindern, etwa im Alter von zwei, bei der natürlich erworbenen Immunität, scheint zu entwickeln. Mit einer ausgeklügelten Methode zur Einführung von malaria-Proteine zu jeder Blutprobe eins nach dem anderen, konnten die Forscher sehen für jeden Antikörper an ein bestimmtes protein, die vorhanden waren, in den resistenten Proben und nicht in der empfindlichen Proben. Dass die Arbeit identifiziert PfGARP als ein potentieller Faktor für eine Resistenz.

Nach der Identifizierung PfGARP die Forscher dann untersucht, ob die Antikörper-Antworten auf PfGARP wurden im Zusammenhang mit dem Widerstand in einer größeren Stichprobe von 246 Kindern. Sie fanden heraus, dass Kinder ohne anti-PfGARP Antikörper wurden bei 2,5 mal höheres Risiko für schwere malaria im Vergleich zu denjenigen, die noch die Antikörper.

„Kill switch“

Der nächste Schritt war, zu versuchen, zu verstehen, wie anti-PfGARP Antikörper Einfluss auf die Parasiten. Eine Reihe von Labor-Experimente zeigten, dass die PfGARP protein wird produziert von Malaria-trophozoite Zellen, die Leben und ernähren sich von Nährstoffen im inneren der roten Blutkörperchen. Das protein transportiert wird, um die äußere Membran der roten Blutkörperchen, wo es macht die Parasiten Zelle anfällig für die Antikörper.

„Es ist ein kill-Schalter,“ sagte Kurtis. „Wenn der Antikörper an das protein bindet, es sendet ein signal, das angibt, die trophozoite zu schrumpfen und zu sterben. Wenn wir uns vorstellen, die Antikörper, um Proben in Petrischalen, die wir am Ende mit 98% oder 99% tot Parasiten.“

Die Aktivität des proteins stellt sich die Frage, warum ein Organismus entwickeln würde, wie eine self-destruct Mechanismus. Kurtis denkt, es könnte sich als ein Mittel, zu spüren, wenn der Parasit den Wirt ist in not.

„Es ist nicht unbedingt ein Parasit hat ein Interesse daran, seinen Wirt zu töten,“ sagte Kurtis. „Halten Sie die host-infiziert sind, aber am Leben bedeutet mehr Chancen für die Parasiten zu reproduzieren. Was das also sein könnte, ist ein Mittel der Fernerkundung ein, die Gastgeber in Bedrängnis und dann reduzieren Parasiten-Belastung zu reduzieren, entsprechend.“

Die anti-PfGARP Antikörper entführt, das entwickelte system und stellt es gegen die Parasiten.

Nachdem wir gezeigt haben, dass PfGARP Antikörper töten die Parasiten entwickelten die Forscher zwei Arten von PfGARP Impfstoffe. Diese beiden wurden, gezeigt werden, dass Schutzmaßnahmen in nicht-menschlichen Primaten ausgesetzt, die zu einer menschlichen form der malaria.

Eine neue Strategie

Bisherige Bemühungen zur Entwicklung von Impfstoffen gegen malaria getroffen haben, mit begrenztem Erfolg. Aber die beteiligten Forscher in dieser neuesten Arbeit sagen, es gibt Grund zu glauben, dass diese neue Strategie kann erfolgreich sein, wo andere gescheitert sind. Das ist, weil Sie Angriffe der Parasit an einem anderen Punkt in die Infektion von anderen Impfstoffen.

Wenn eine infizierte Mücke beißt jemand, der es spritzt fadenförmige Zellen, die sogenannten Sporozoiten, die die Reise durch die Blutbahn in die Leber. Es ist der Parasit verwandelt sich in eine andere Art von Zelle genannt Merozoiten, die Ausfahrt der Leber in großen Mengen zu infizieren roten Blutkörperchen. Wenn Sie einmal Invasion der roten Blutkörperchen der Parasiten morph wieder in Trophozoiten, die ernähren sich von den Nährstoffen im inneren der Zelle, bevor Sie platzen heraus, um starten Sie den Zyklus erneut.

Ein vorhandener Impfstoff, der die Ziele der ersten Stufe—mit dem Ziel, zu verhindern, dass die Infektion der Leber—hat begrenzten Erfolg. Das ist zum Teil, Kurtis sagt, weil das Zeitfenster zum eingreifen ist so klein.

„Es dauert fünf Minuten für die Parasiten von der Mücke auf die Leber“, sagte er. „Weil es so schnell geht, die Menge an Antikörper benötigt, um es zu stoppen ist riesig. Und wenn nur ein sporozoite wird, Sie habe malaria.“

Dieser neue Impfstoff zielt die trophozoite Bühne, das dauert bis zu einem Tag, Kurtis sagt. Die Forscher sind hoffnungsvoll, dass die mehr-Fenster für die intervention verringert sich die Menge der Antikörper benötigt, um zu töten die Parasiten, und damit für einen wirksameren Impfstoff.

„Dieses gibt uns 24 Stunden, im Gegensatz zu 5 Minuten zu intervenieren,“ sagte Kurtis. „Während dieser Zeit der Parasit drückt PfGARP—ein kill-Schalter. Wir haben einen Impfstoff, der Sie auslöst.“

Die Forscher planen, weiter zu erproben verschiedene Versionen der Impfstoff in Tiermodellen und letztlich zu beginnen Studien am Menschen in den kommenden Jahren.