Сет Беркли: ВИЧ и грипп – стратегия вакцинации
Kazalo:
Ali je mogoče izkoreniniti malarijo?
To je vprašanje, s katerim so se mnogi raziskovalci spopadli in predlagali veliko idej. Razlog, zakaj je malarija pridobila toliko pozornosti, je, da je to ena izmed najbolj smrtonosnih bolezni, ki okužijo 200 milijonov ljudi in ubije več kot 500.000 letno, pri čemer dojenčki v Afriki trpijo večino smrtnih žrtev.
Bolezen je ogromno breme za človeštvo, škoduje gospodarstvu in družbenemu razvoju. Po podatkih centrov za nadzor in preprečevanje bolezni je zdravljenje malarije stalo Afriko skoraj 12 milijard dolarjev na leto. Poročila so pokazala, da je v Združenih državah vsako leto diagnosticiranih skoraj 1700 primerov, ponavadi pri ljudeh, ki so nedavno potovali v regije Azije in Afrike, kjer je bolezen endemična.
Glej tudi: Psi, ki vohunijo po malariji, so lahko ključ do zgodnjega odkrivanja življenja
Že nekaj desetletij se raziskovalci ukvarjajo z novo idejo, imenovano »cepivo za blokiranje prenosa«. To cepivo se razlikuje od tradicionalnih cepiv, ki varujejo prejemnika pred pridobivanjem bolezni. Tukaj cepivo blokira prenos parazita, ki povzroča malarijo, od okuženega človeškega gostitelja do komarjev.
Ko človek prejme takšno cepivo, se v krvi tvorijo specifična protitelesa. Ko komar ugrizne in zaužije kri okuženega človeka, sta parazit in protitelesa vzeta v komarjev želodec. Ko se pojavi v komarju, se protiteles veže na parazita in zavira njegov razvoj. To preprečuje, da bi komar prenašal bolezen na drugo osebo.
Koncept je drzen, vendar še ni bil preizkušen v obsežnih poskusih.
Liposomi: nosilec cepiva
Cepivo deluje tako, da telesu pokaže del mikrobov, ki povzročajo bolezen. Del sam ne povzroča bolezni, temveč daje telesu predogled napadalca, tako da lahko pripravi protitelesa, ki bodo označili mikrob in ga označili za uničenje.
Za razvoj močnega cepiva, ki inducira močan protitelesni odziv, je odločilna izbira beljakovin iz organizma, ki povzroča bolezen. Znanstveniki so doma na določenih beljakovinah, ki jih mikrobi proizvajajo za cepivo. Za naše delo smo izbrali dobro raziskano beljakovino, imenovano Pfs25, ki jo najdemo na površini malarijskega parazita.
Parazit prikazuje beljakovino na svoji površini, ko se razvija v srednjem delu komarca. Pfs25 kot ciljni protein za cepivo za blokiranje prenosa je bil klinično testiran v preskušanjih faze I; vendar je bil napredek omejen. To je zato, ker samo Pfs25 protein sproži šibko proizvodnjo specifičnih protiteles.
V drugih pristopih so raziskovalci sprejeli ukrepe za genetsko inženirstvo modificiranega in močnejšega Pfs25 za druga klinična preskušanja. Na splošno so takšni pristopi obetavni, vendar obstaja nekaj potencialnih tveganj, da ciljna beljakovina ne posnema ravno naravne beljakovine na parazitu.
Verjamemo, da je lahko nov tip cepiva, ki vključuje liposome, obetaven kandidat za adjuvant za cepivo, ki blokira prenos. Adjuvant je druga komponenta cepiva, ki okrepi imunski odziv. Liposomi so votla krogla, narejena iz maščobnih molekul.
Prednost liposomov v primerjavi s samo beljakovino Pfs25 je, da lahko pomagajo pri prenosu več beljakovin na parazite na imunske celice. Te celice privzamejo liposomska cepiva in sprožijo tvorbo več protiteles, ki nato ciljajo na parazite za uničenje in blokirajo bolezen.
Ekipa Jonathana Lovella je razvila liposom kot cepivo za boj proti malariji. Leta 2015 je ekipa dr. Lovella ugotovila, kako sidrati beljakovine v liposom, tako da jih pripne na niz aminokislin, imenovanih histidinska oznaka. Oznaka deluje kot sidro, ki veže beljakovino na liposom.
Zaradi dodajanja molekule, ki vsebuje kobalt, s strukturo, ki je podobna vitaminu B12, je struktura liposom-protein stabilna.
Odpravljanje širjenja malarije
Laboratorij Lovell je razvil cepivo na osnovi kobalta, na osnovi liposomov, ki prikazuje beljakovine parazitov na njegovi površini.
Izdelava tega cepiva je preprosta. Ko imamo kobaltne liposome in molekule Pfs25-histidina, te dele preprosto zmešamo skupaj, strukture pa se spontano oblikujejo. Ko se ta liposom Pfs25 vbrizga v miši, sproži velike količine protiteles.
Protitelesa v miših so blokirala razvoj parazitov v črevesju komarjev. Torej pričakujemo, da bo, ko neokuženi komar ugrize osebo, ki je okužena z malarijskim parazitom, kri, ki jo je zanič, nosila parazite in človeška protitelesa, ki bodo preprečila razmnoževanje parazita v črevesju žuželke.
Ko smo testirali to cepivo na miših, so živali še naprej proizvajale protitelesa več kot 250 dni. Ta protitelesa, ki so nastala v tem obdobju, so v tem obdobju preprečila razvoj parazita malarije.
Premikanje naprej
Druga dragocena lastnost kobaltnega liposoma je, da lahko iz različnih faz razvoja parazitov pripnemo različne beljakovine, da ustvarimo delce, ki sprožijo proizvodnjo mnogih vrst protiteles - vsaka od njih je usmerjena na edinstven del parazita. Naši rezultati so pokazali, da se lahko na liposomsko površino pritrdi pet različnih beljakovin.
Glej tudi: Znanstveniki odkrivajo, kako so malarijski paraziti postali odporni na droge
Protitelesa iz miši, imuniziranih z liposomi, ki nosijo več proteinov, so prepoznala številne faze razvoja parazitov. Rezultati se zdijo obetavni. V prihodnosti načrtujemo raziskati varnost tega cepiva in ali bo deloval za različne vrste malarije.
Naslednji korak je testiranje našega cepiva pri drugih živalih. Sčasoma je cilj te tehnologije prevesti v klinične preskuse pri ljudeh in oceniti, ali je liposomska tehnologija in strategija za blokiranje prenosa učinkovita orodja za preprečevanje širjenja malarije.
Ta članek je bil prvotno objavljen na pogovorih Wei-Chiao Huang in Jonathana Lovella. Preberite izvirni članek tukaj.
Ta stroj naredi začinjeno hrano bolj zdravo kot kdajkoli prej
S svojo tehnologijo hitrega kroženja z vročim zrakom lahko pripravite svojo najljubšo ocvrto hrano brez kakršne koli nereda in malo ali nič olja, kar omogoča pametno kuhanje, ki je enostavno za vaše zdravje - in pomivalni stroj. Samo naložite blago, zažgite cvrtnik in razkužite okusno, zlato hrustljavo dobroto.
Arktični ocean: zakaj so narvali bolj ogroženi kot kdajkoli prej
Ker podnebne spremembe ogrevajo Arktiko, se njen pokrov ledenega morja zmanjšuje. Z manjšim obsegom morskega ledu obstaja več zanimanja za pomorski promet in komercialno dejavnost v celotnem severozahodnem prehodu. To ima resne možne vplive na arktično morsko življenje, kot je na primer prebivalstvo Narwala.
Antibiotska kriza: zakaj so ljudje bolj ogroženi kot kdajkoli prej
Ta teden je Svetovni teden ozaveščanja o antibiotikih, grožnja za človeštvo pa iz dneva v dan postaja vse hujša, saj nalezljive bolezni delujejo na vračanju. Brez posredovanja za vlaganje v odkrivanje in razvoj antibiotikov bo konec učinkovitih antibiotikov zastrašujoč.