Выявлены ключевые гены самого смертоносного малярийного паразита человека

Впервые учёные определили гены, необходимые для выживания самого смертоносного для человека малярийного паразита — Plasmodium falciparum. Исследователи из Института Сэнгера (Wellcome Sanger Institute) и Университета Южной Флориды (USF) разработали новые геномные методы, чтобы проанализировать каждый ген паразита и определить, какие из них незаменимы.

Опубликованное в журнале Science исследование выявило основной набор генов, который поможет учёным находить и выбирать приоритетные мишени для новых лекарств против этой смертельной формы малярии.

В 2016 году малярией, вызываемой паразитами Plasmodium, заразились более 200 миллионов человек, и почти полмиллиона умерли, преимущественно дети до пяти лет.

Чтобы понять, какие гены необходимы паразиту, исследователи нарушили работу почти каждого из его 5400 генов. Неожиданно они обнаружили, что более половины этих генов были необходимы для роста паразита в эритроцитах.

Для исследования смертоносного человеческого паразита потребовался особый подход. Совместная команда использовала специализированную технику piggyBac-транспозонного инсерционного мутагенеза для случайного выключения генов, а затем разработала новую технологию секвенирования ДНК, чтобы определить, какие гены P. falciparum были затронуты.

P. falciparum ответственен за половину всех случаев малярии в мире и примерно 90% смертей, что делает его самым смертоносным малярийным паразитом. Существующие противомалярийные препараты теряют эффективность во многих регионах из-за растущей лекарственной устойчивости, поэтому новые лекарства крайне необходимы.

Исследователи создали более 38 000 мутаций, а затем искали гены, которые не были изменены, — это означало, что они необходимы для роста паразита. Было обнаружено более 2600 таких незаменимых генов, около 1000 из которых консервативны у всех видов Plasmodium, а их функции полностью неизвестны.

Plasmodium выработали устойчивость ко многим лекарствам за последние десятилетия. Распространение паразитов, устойчивых к текущему препарату первой линии — артемизинину, — представляет собой новую угрозу. Многие из незаменимых генов, обнаруженных в этом исследовании, относятся к пути протеасомы, который отвечает за деградацию белков в клетке, что делает его хорошей мишенью для преодоления устойчивости к артемизинину.

Это первое крупномасштабное генетическое исследование основного человеческого малярийного паразита, P. falciparum. Оно даёт список из 2680 незаменимых генов, которые исследователи могут рассматривать как перспективные мишени для лекарств.