Ген малярийного паразита может стать эффективной мишенью для лекарств, блокирующих передачу

Недавно обнаруженный ген в малярийном паразите может стать хорошей мишенью для будущих лекарств, направленных на предотвращение передачи болезни.

Ген, открытый исследователями из Имперского колледжа Лондона, имеет решающее значение для развития инфекционной стадии малярийного паразита. Он также обладает уникальными особенностями, которые могут сделать его хорошей мишенью для будущих препаратов.

Половина населения мира подвержена риску заражения малярией, и только в 2021 году было зарегистрировано более 247 миллионов случаев и 619 000 смертей от малярии, в основном среди детей до пяти лет в странах Африки к югу от Сахары.

Поскольку текущие меры не позволяют остановить передачу болезни, отчаянно необходимы новые способы контроля распространения малярии. Одно из направлений исследований — поиск способов остановить паразита.

Критическое превращение

Малярия — это болезнь, которая распространяется через укусы комаров. Когда комар кусает человека, зараженного малярией, он становится переносчиком малярийного паразита. Внутри комара паразит проходит различные стадии развития, прежде чем становится способным заразить другого человека при следующем укусе.

Одно критическое превращение в этом процессе происходит в кишечнике комара, где стадия, называемая ооцистой, заполняется спорозоитами — формами паразита, способными заражать людей. В конечном итоге они вырываются из ооцисты и попадают в слюнные железы комара, готовые к заражению при следующем укусе.

Команда обнаружила специфический ген в паразите, известный как аквапорин 2 (AQP2), который играет решающую роль в этом превращении. Когда они удалили ген AQP2 у паразитов, стадия ооцисты не смогла производить спорозоиты, что помешало паразиту завершить эту ключевую стадию жизненного цикла.

В экспериментах с мышиной версией малярии команда подтвердила, что паразиты без гена AQP2 не могут передаваться между мышами через укусы комаров.

Результаты исследования под названием "Intracellular Plasmodium aquaporin 2 is important for sporozoite production in the mosquito vector and malaria transmission", проведенного исследователями из Департамента наук о жизни Имперского колледжа, опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Перспективная мишень для лекарств

Аспирант и соавтор исследования Александр Бейли пояснил: "Малярийный паразит имеет сложный жизненный цикл, который включает как людей, так и комаров, что затрудняет его искоренение. Однако существует множество способов потенциально заблокировать его переход от одной стадии жизни к другой, и эта новая мишень представляет собой очень перспективный путь для нарушения цикла передачи".

Другой соавтор, доктор Чиамака Валери Укегбу, добавила: "В наших экспериментах на мышах мы показываем, что AQP2 необходим для передачи малярии. Без него укус комара, несущего малярию, не имеет необходимых спорозоитов для перехода паразита к следующей стадии жизни, что у людей предотвратило бы болезнь".

Вновь описанный ген кодирует белок-канал, который позволяет перемещаться воде и другим растворенным веществам через клеточные мембраны, включая движение между органеллами и окружающей их цитоплазмой.

Хотя его точная функция в развитии спорозоитов не ясна, важность AQP2 для жизненного цикла паразита дает команде надежду, что на этот ген можно будет воздействовать в будущих усилиях по борьбе с малярией.

Аквапорины были предметом интенсивных исследований лекарств в других контекстах, таких как рак и метаболические заболевания. Поэтому команда считает, что недавно обнаруженный AQP2 обладает потенциалом стать перспективной мишенью для лекарств, особенно поскольку он, по-видимому, уникален для малярийных паразитов и имеет отчетливые и необычные характеристики. В результате любые препараты, нацеленные на AQP2, вряд ли повлияют на другие аквапорины у людей или комаров.

Доктор Дина Влаху, старший научный сотрудник Имперского колледжа, руководившая исследованием, сказала: "Аквапорины вызывают растущий интерес из-за их роли в ряде заболеваний, и наши выводы демонстрируют еще один путь, с помощью которого препараты, разработанные для воздействия на них, могут стать решающим инструментом в борьбе с малярией".