Паразит меняет белковые маски для выживания

Новое исследование Университета Рокфеллера, впервые детально изучившее, как паразит Trypanosoma brucei периодически меняет белковую маскировку во время долгосрочной инфекции, бросает вызов устоявшимся представлениям об антигенной вариации — стратегии, используемой возбудителем африканской сонной болезни.

В работе, опубликованной 27 марта в Science, команда отслеживала появление и исчезновение белковых оболочек (вариантных поверхностных гликопротеинов, VSG) в крови заражённых мышей. Результаты показали неожиданное разнообразие «масок», присутствующих одновременно, и противоречат общепринятой модели динамики паразита.

T. brucei использует антигенную вариацию, чтобы опережать иммунную систему хозяина. Иммунитет учится распознавать патогены по антигенам (обычно белкам на их поверхности) и вырабатывает антитела. Постоянно меняя антигены, паразит уклоняется от этих антител.

Новая картина динамики

Ранее считалось, что по мере распознавания иммунной системой одного VSG и очистки от него, для следующей волны паразитов появляется один или несколько новых VSG. Однако результаты исследования опровергают эту парадигму.

«Мы обнаруживаем до 80 различных "одеяний" трипаносом в любой момент времени», — говорит Моника Мугнье, аспирант лаборатории Нины Папавасилиу, разработавшая новый метод отслеживания отдельных VSG.

Генерация разнообразия

Это разнообразие ставит вопрос: как паразит генерирует достаточно уникальных VSG для многолетней инфекции, учитывая ограниченный репертуар существующих генов?

Ответ — комбинирование. T. brucei имеет около 2000 функционирующих и нефункционирующих генов VSG. Рекомбинируя их, паразит может создавать множество новых «масок». Исследователи впервые идентифицировали ряд мозаичных VSG и задокументировали время их появления в ходе инфекции.

Значение для борьбы с болезнью

«Антигенная вариация — ключ к успеху T. brucei и его ахиллесова пята. Эта стратегия сделала невозможной разработку вакцины против сонной болезни, но без неё у паразита не было бы шансов против здоровой иммунной системы», — отмечает Мугнье.

Разработанные методы закладывают основу для лучшего понимания болезней, вызываемых африканскими трипаносомами, и других патогенов, чьи долгосрочные инфекции облегчаются антигенной вариацией, что может улучшить стратегии борьбы с этими инфекциями.