Учёные выявили ранее неизвестную уязвимость у малярийного паразита Plasmodium vivax (P. vivax), который заражает миллионы людей в Центральной и Южной Америке, а также в Юго-Восточной Азии. Исследование показало, что на поверхности паразита есть участок, на который могут воздействовать антитела, блокируя проникновение P. vivax в клетки печени. Это потенциально позволяет не дать паразиту сформировать спящую форму, из-за которой малярия может возвращаться спустя месяцы и даже годы.
Результаты работы опубликованы в журнале Immunity и дают новую мишень для создания вакцины против P. vivax — самого распространённого возбудителя малярии за пределами Африки южнее Сахары. «Никто не находил нового способа воздействовать на основной поверхностный антиген CSP у вивакса более 40 лет, — заявил Ной Сейтер, профессор Университета Южной Флориды. — Это поистине прорывное открытие, меняющее парадигму».
Сейтер и Джон Адамс обнаружили ранее не описанный эпитоп — конкретный участок антигена малярийного паразита, который распознаётся и атакуется антителами, — на его главном поверхностном белке, известном как белок оболочки спорозоита, или CSP. Их исследование демонстрирует, что антитела, нацеленные на этот новый участок, способны препятствовать заражению печени паразитом P. vivax.
Для P. vivax это особенно важно, поскольку он может образовывать в печени спящие формы, которые сохраняются после первичного заражения и позже активируются, вызывая повторные приступы малярии. Новая работа показывает, что антитела к выявленному участку уязвимости блокируют инфекцию до того, как такие спящие формы успеют сформироваться, что потенциально предотвращает и болезнь, и передачу. «Около трёх четвертей случаев передачи вивакса происходит из-за рецидивов, а не из-за первого укуса комара, — поясняет Сейтер. — Наша вакцина и наши антитела могут предотвратить формирование спящей формы, так что это действительно может ударить по главному источнику и передачи, и заболевания».
До сих пор учёные мало знали о защитных участках на поверхностном антигене CSP, на которые могут воздействовать антитела для предотвращения заражения P. vivax. Но исследование под руководством USF выявило ингибирующий вакцинный эпитоп, вызывающий антитела, способные блокировать вторжение паразита в организм хозяина, что даёт разработчикам вакцин новую цель. Сейтер сравнил это с нахождением ахиллесовой пяты P. vivax. «Мы обнаружили своего рода новую брешь в броне, о которой никто не знал, — говорит он. — Мы выяснили, что её можно использовать, чтобы не дать паразиту заражать. Это совершенно новая слабость, которая прежде не была известна или описана».
Открытие произошло необычным образом: две научные группы сначала работали независимо и подходили к P. vivax с разных сторон, но пришли к одному и тому же уязвимому участку паразита, после чего объединили усилия. Год назад Адамс с командой USF определили эту мишень, изучая паразита и иммунный ответ человека. Одновременно Сейтер, тогда профессор Вашингтонского университета и ведущий исследователь Исследовательского института Сиэтл Чилдренс, рассматривал тот же участок на молекулярном уровне как возможную цель для вакцины против малярии. Ни одна из групп не знала о работе другой, пока Сейтер не оказался в USF, обдумывая присоединение к программе исследований малярии Колледжа общественного здоровья. «Никто из нас не знал о прогрессе другого, — вспоминает Сейтер. — Мы сидели в одной конференц-зале, и доктор Адамс с группой начали об этом говорить. Я сразу понял, о чём речь. Я подумал: „О боже, они говорят об этом эпитопе!“» Редкое совпадение данных исследований на людях и экспериментов по разработке вакцины придало им уверенности, что они нашли важную новую мишень. «Доктор Адамс — паразитолог, а я — вакцинный иммунолог, и мы смотрели на эту проблему с совершенно противоположных сторон, — говорит Сейтер. — Я разбирал её атом за атомом и молекулу за молекулой, а доктор Адамс применял масштабный подход, связанный с естественным иммунитетом. Вместе наши данные сложились, как кусочки пазла, в очень сложную картину».
Хотя открытие означает крупный шаг вперёд, Сейтер и Адамс отмечают, что до искоренения малярии ещё далеко. Другой малярийный паразит — Plasmodium falciparum — вызывает большинство случаев в Африке южнее Сахары и может приводить к тяжёлому заболеванию или смерти, если не начать лечение в течение 24 часов; именно этому виду малярии уделялось основное внимание исследователей. P. vivax, напротив, затрагивает значительную часть мира, но исторически получал меньше внимания. «Когда мы начинали работать, было сделано очень мало попыток понять, как эффективно воздействовать на основной поверхностный антиген, — говорит Сейтер. — А ведь есть огромная часть мира, которая от него сильно страдает». Одна из главных сложностей в борьбе с P. vivax — его способность скрываться в печени. В отличие от P. falciparum, P. vivax может оставаться в печени в спящем состоянии долгое время после первичного заражения и активироваться спустя месяцы или даже годы. «Где-то от шести месяцев до 30 лет спустя могут происходить случайные реактивации в печени, — говорит Сейтер. — Начинается полномасштабная лихорадка и осложнения малярии, и, что особенно важно, вы можете передать её через укусы комаров. Это необычная схема передачи, которую было трудно понять и с которой было трудно бороться».
Хотя вакцина на основе этого открытия появится ещё через несколько лет, Сейтер говорит, что путь вперёд теперь гораздо яснее и в конечном итоге может спасти жизни и дать мощный новый инструмент против малоизученной формы малярии. В случае успеха вакцина, построенная вокруг новой мишени, может стать новым средством профилактики малярии, вызываемой P. vivax, — особенно за счёт остановки паразита до того, как он успеет сформировать спящие формы в печени, из-за которых болезнь так трудно контролировать. «Нам осталось пройти несколько этапов разработки, прежде чем это можно будет продвинуть к испытаниям на людях, но осуществимость уже доказана, — говорит Сейтер. — Наш следующий шаг — превратить это открытие в эффективные вакцинные препараты». Источник: Университет Южной Флориды.