Учёные определили ключевой регулятор передачи малярийного паразита
Малярия остаётся одной из крупнейших проблем глобального общественного здравоохранения. Она убивает маленького ребёнка каждые две минуты — больше, чем любое другое инфекционное заболевание.
Малярийные паразиты, из которых Plasmodium falciparum является наиболее распространённым и смертоносным, передаются комарами и имеют сложный жизненный цикл. Симптомы малярии возникают, когда бесполые стадии паразита начинают размножаться внутри эритроцитов. Однако эти бесполые формы должны превратиться в мужские и женские стадии, называемые гаметоцитами, чтобы заразить комаров, распространяющих болезнь.
В исследовании, опубликованном 27 января в Nature Microbiology, учёные из Weill Cornell Medicine сообщают, что идентифицировали белок под названием HDP1, который играет критическую роль в активации генов, необходимых для развития этих мужских и женских стадий. Это открытие даёт важное новое понимание того, как паразит контролирует это превращение в гаметоциты.
«HDP1 необходим для развития передаваемых стадий паразита», — сказал старший автор работы доктор Бьёрн Кафсак, доцент микробиологии и иммунологии в Weill Cornell Medicine.
Предыдущие исследования показали, что переключение между различными стадиями требует главного регулятора генов AP2-G, который инициирует развитие передаваемых стадий, активируя другие регуляторы экспрессии генов, включая HDP1.
В своём новом исследовании учёные показали, что HDP1 необходим для созревания паразита до стадии гаметоцита — впервые была показана такая связь. Они использовали технологию редактирования генов CRISPR/Cas9 для удаления гена hdp1 у паразитов P. falciparum. С помощью микроскопии и других лабораторных методов, включая проточную цитометрию, РНК-секвенирование и профилирование хроматина, они смогли обнаружить, что происходит внутри этих клеток на молекулярном уровне.
Они обнаружили, что без HDP1 паразиты не могут повысить экспрессию генов, необходимых для сборки зрелых гаметоцитов и придания им характерной серповидной формы. В конечном итоге это приводит к гибели этих гаметоцитов и делает их неспособными заражать комаров.
«HDP1 — первый из ранее не охарактеризованного класса ДНК-связывающих белков, идентифицированных у малярии, — сказал первый автор работы доктор Ривард Кампело Морильо, научный сотрудник по микробиологии и иммунологии в лаборатории Кафсака. — Это дало нам лучшее понимание того, как регулируются гены у этих паразитов».
Команда намерена продолжить изучение того, как эти молекулярные изменения заставляют паразита принимать серповидную форму, что в настоящее время неизвестно.
«Понимание программы развития этих передающихся стадий в конечном итоге может привести к возможным будущим препаратам для блокирования передачи, — сказал доктор Кафсак. — Мы, возможно, сможем найти дополнительные компоненты этого процесса, которые уникальны для этих паразитов, чтобы нацелить на них лекарства».