Новое исследование раскрывает происхождение сложных малярийных инфекций
Применение технологии секвенирования генома единичных клеток паразита, вызывающего малярию, дало неожиданные результаты и открывает путь к новым стратегиям борьбы с этим смертельным заболеванием. К такому выводу пришёл доцент Техасского биомедицинского исследовательского института Ян Чизмен, доктор философии, главный исследователь трёхлетнего исследования, опубликованного в январе 2020 года в высокорейтинговом рецензируемом журнале Cell Host & Microbe.
Малярию вызывают паразиты Plasmodium, которые передаются человеку через укусы инфицированных комаров рода Anopheles.
«Мы не знаем, что находится внутри малярийных инфекций, — сказал доктор Чизмен. — Мы не знаем, сколько существует различных генетически отличных штаммов паразитов. Мы не знаем, насколько они родственны друг другу. Мы не знаем, от скольких комаров они произошли».
Чтобы ответить на эти вопросы, доктор Чизмен и его коллабораторы использовали метод секвенирования генома единичных клеток. С помощью этой технологии индивидуальные клетки малярийного паразита изолируются, их геном амплифицируется, а затем анализируется на секвенаторе. Этот метод позволяет зафиксировать генетические мутации в одной клетке и ранее применялся в онкологии для изучения эволюции опухолей. Впервые его применили для изучения передачи малярии.
Международная команда исследовала единичные инфицированные клетки от пациентов с малярией в Малави — стране с высокой заболеваемостью. Пациенты, сдавшие образцы инфицированной крови для исследования, проживают в районе Чихквава с большой популяцией комаров. В этом регионе человека могут кусать инфицированные малярией комары каждые 48 часов.
Применённый подход дал новое представление о том, как часто укус инфицированного комара приводит к заражению малярией. Результаты противоречат общепринятым представлениям: почти все изученные инфекции, вероятно, были вызваны укусом одного комара.
«Мы обнаружили, что сложные малярийные инфекции преимущественно вызваны одним укусом комара, который передаёт в кровоток пациента множество генетически разнообразных, но родственных паразитов», — заявил ведущий автор исследования Стендвелл Нкхома, гражданин Малави.
Это знание позволяет учёным разрабатывать более эффективные меры для блокирования передачи малярии комарами и создавать более сложные модели для прогнозирования распространения устойчивости к противомалярийным препаратам и моделей передачи болезни. Рост лекарственной устойчивости — серьёзная угроза для борьбы с малярией в мире, поскольку продолжает распространяться устойчивость к артемизинину и пиперахину.
По данным Всемирной организации здравоохранения (WHO), малярией ежегодно заражаются около 200 миллионов человек в мире, и она уносит более 400 000 жизней, большинство из которых — дети. «Любой прогресс в понимании этой болезни окажет огромное влияние», — заключил доктор Чизмен.