Разгадана 20-летняя тайна мишени для вакцины против малярии

Впервые раскрыт человеческий элемент головоломки, связанной с заражением малярией, что решает давнюю научную загадку. Белок TRAP, представленный на поверхности малярийных паразитов, является важной мишенью для вакцины, но то, как он взаимодействует с клетками человеческого организма, оставалось неясным. Учёные из Института Сэнгера обнаружили рецепторный белок на поверхности человеческих клеток, с которым взаимодействует белок TRAP во время перемещения паразита по телу.

Результаты, опубликованные 9 апреля в PNAS, могут помочь в разработке эффективной вакцины против малярии.

Почти половина населения мира находится в зоне риска заражения малярией, и ежегодно инфицируется более 200 миллионов человек. В 2015 году болезнь стала причиной смерти почти полумиллиона человек во всём мире.

Малярию вызывают паразиты Plasmodium, которые передаются человеку через укусы инфицированных комаров. После миграции от места укуса в коже паразиты должны найти путь к кровеносному сосуду, пройти через кровоток и в конечном итоге инфицировать печень для следующего этапа жизненного цикла. Однако молекулярные сигналы между паразитами и клетками человека, которые направляют эту миграцию, оставались неясными, что затрудняло вмешательство и остановку паразитов.

В этом исследовании учёные впервые показали, что поверхностный белок малярийного паразита TRAP напрямую взаимодействует с белками, называемыми интегринами, на поверхности человеческих клеток.

Доктор Кирстен Дандас, первый автор из Института Сэнгера: «Впервые мы нашли человеческий рецептор для важной мишени вакцины против малярии — белка TRAP. Белок TRAP на поверхности малярийных паразитов изучался последние 20 лет, но главным нерешённым вопросом было то, как он взаимодействует с клетками человека. Нарушение этого взаимодействия может стать ключевой стратегией для блокировки пути паразитов через ткани человека и предотвращения заражения».

Команда исследовала инфицированных комаров и выделила малярийных паразитов на стадии передачи жизненного цикла, известных как спорозоиты. Именно спорозоиты передаются человеку после укуса заражённым комаром. Затем они перемещаются через кожу к кровеносному сосуду, путешествуют с кровотоком в печень, вторгаются в клетки печени и развиваются до следующей стадии.

Чтобы выяснить, с какими рецепторами на поверхности человеческих клеток взаимодействуют спорозоиты, команда протестировала белок TRAP на панели человеческих белков, известных своей экспрессией на клетках печени. Учёные использовали разработанную в Институте Сэнгера методику AVEXIS, предназначенную для обнаружения обычно мимолётных взаимодействий между белками на поверхности клеток. Этот подход показал, что паразитарный белок TRAP взаимодействует с человеческими интегринами альфа-v-бета-3. Возможно, интегрины действуют как указатели на пути паразита к печени.

Доктор Гэвин Райт, ведущий автор из Института Сэнгера: «Мы обнаружили человеческий рецептор для белка TRAP малярийного паразита и предоставили пример, демонстрирующий, что поверхностные белки спорозоитов могут напрямую взаимодействовать с рецепторами на поверхности клеток человека. Это даёт важную первую подсказку в картировании сигналов наведения, которые малярийный паразит должен использовать для обнаружения и вторжения в печень человека».