Malaria Vaccine: Pag-aaral ng Mga Pag-uusapan ng Mice Sinasabi ng mga Siyentipiko Higit kailanman

Posible bang lipulin ang Malarya?

Ito ay isang katanungan na kung saan maraming mga mananaliksik ay may grappled, at maraming mga ideya ay iminungkahi. Ang dahilan kung bakit ang malaria ay nakuha ng maraming pansin na ito ay isa sa mga nakamamatay na sakit, nakahahawa sa 200 milyong katao at pagpatay ng higit sa 500,000 taun-taon, kasama ang mga sanggol sa Africa na nagdaranas ng karamihan sa mga nasawi.

Ang sakit ay isang malaking pasanin para sa sangkatauhan, nakakapinsalang mga ekonomiya at panlipunang pag-unlad. Ayon sa Centers for Disease Control and Prevention, ang mga paggamot sa malaria ay nagkakahalaga ng Africa ng halos $ 12 bilyon bawat taon. Ang mga ulat ay nagpakita na halos 1,700 mga kaso ay diagnosed na taun-taon sa Estados Unidos, kadalasan sa mga tao na kamakailang manlalakbay sa mga rehiyon ng Asya at Aprika kung saan ang sakit ay katutubo.

Tingnan din ang: Malaria-Sniffing Dogs Maaaring Maging Susi sa Maagang, Detektib ng Buhay na Pag-save

Sa loob ng ilang mga dekada, ang mga mananaliksik ay nagtatrabaho sa isang nobelang ideya na tinatawag na "bakuna sa pagharang ng paghahatid." Ang bakunang ito ay iba sa mga tradisyunal na bakuna na nagpoprotekta sa tatanggap mula sa pagkuha ng sakit. Dito, tinatanggal ng bakuna ang pagpapadala ng parasito na nagdudulot ng malarya mula sa isang nahawaang host ng tao sa mga lamok.

Kapag ang isang tao ay tumatanggap ng gayong bakuna, ang mga tukoy na antibodies ay nabuo sa dugo. Kapag ang isang kagat ng lamok at ingests ang dugo ng isang nahawaang tao, ang parehong mga parasito at antibody ay kinuha sa tiyan ng lamok. Sa sandaling nasa loob ng lamok, ang antibody ay nakakabit sa parasito at nagpipigil sa pag-unlad nito. Pinipigilan nito ang lamok sa pagpapadala ng sakit sa ibang tao.

Ang konsepto ay naka-bold ngunit hindi pa nasubok sa mga malalaking pagsubok.

Liposomes: Isang Bakuna Carrier

Ang isang bakuna ay gumagana sa pamamagitan ng pagpapakita ng katawan ng isang piraso ng mikrobyo na nagdudulot ng sakit. Ang bahagi mismo ay hindi nagiging sanhi ng sakit ngunit nagbibigay sa katawan ng isang preview ng mananalakay upang maaari itong maghanda antibodies na tag ang microbe at lagyan ng label ito para sa pagkawasak.

Upang bumuo ng isang mabisang bakuna na nagpapahiwatig ng isang malakas na tugon sa antibody, ang pagpili ng protina mula sa organismo na nagiging sanhi ng sakit ay kritikal. Ang mga siyentipiko ay nagtutungo sa partikular na mga protina na ginagawa ng mga mikrobyo upang mag-spike ang bakuna. Para sa aming trabaho, pinili namin ang isang mahusay na-aral na protina na tinatawag na Pfs25, na matatagpuan sa ibabaw ng malarya na parasito.

Ipinakikita ng parasito ang protina na ito sa ibabaw nito kapag ito ay umuunlad sa midgut ng lamok. Ang Pfs25 bilang target na protina para sa paghahatid ng paghahatid ng bakuna ay nasubok nang klinikal sa mga pagsubok sa Phase I; gayunpaman, ang pag-unlad ay limitado. Iyan ay dahil, sa pamamagitan mismo, ang Pfs25 protina ay nagpapalit lamang ng mahinang produksyon ng mga partikular na antibody.

Sa iba pang mga diskarte, ang mga mananaliksik ay gumawa ng mga hakbang sa genetically engineer ng binagong at mas makapangyarihang Pfs25 para sa iba pang mga klinikal na pagsubok. Sa pangkalahatan, ang mga diskarte ay nangako, ngunit may ilang mga potensyal na panganib na ang target na protina ay hindi eksaktong gayahin ang natural na protina sa parasito.

Naniniwala kami na ang isang bagong uri ng bakuna na nagsasama ng mga liposomes ay maaaring isang matagumpay na kandidato para sa isang tagapagbigay ng pagharang sa pagpapawalang bakuna. Ang isang katulong ay isa pang sangkap ng bakuna na nagpapalaganap ng immune response. Ang mga Liposome ay mga guwang na galing sa mga taba.

Ang bentahe ng liposomes, kumpara sa lamang ng PFS25 na protina nag-iisa ay na maaari silang makatulong na makapaghatid ng higit na parasito protina sa immune cells. Ang mga selulang ito ay naghahatid ng mga bakuna sa liposomal at nagpapalitaw ng produksyon ng higit pang mga antibodies na pagkatapos ay i-target ang parasito para sa pagkasira at harangan ang sakit.

Ang pangkat ni Jonathan Lovell ay nakabuo ng liposome bilang isang bakuna upang labanan ang malarya. Noong 2015, tinukoy ng koponan ni Dr. Lovell kung paano i-anchor ang mga protina sa liposome sa pamamagitan ng paglakip sa mga ito sa isang string ng mga amino acid na tinatawag na histidine tag. Ang tag ay gumagana tulad ng isang anchor na nakakabit sa protina sa liposome.

Ang pagdaragdag ng isang kobalt na naglalaman ng molecule, na may isang istraktura na katulad ng bitamina B12, ginawa ang liposome-protina istraktura matatag.

Pag-aalis ng Pagkalat ng Malarya

Ang Lovell Lab ay nakabuo ng isang bakuna na nakabatay sa cobalt-laced, liposome na nagpapakita ng mga parasito na protina sa ibabaw nito.

Ang paggawa ng bakunang ito ay simple. Sa sandaling mayroon kaming mga cobalt liposomes at mga Pfs25-histidine molecule, pinagsasama-sama lang namin ang mga bahaging ito, at ang mga istraktura ay bumubuo ng spontaneously. Kapag ang Pfs25 liposome na ito ay injected sa mice, ito ay nagpapalit ng mataas na dami ng antibodies.

Ang mga antibodies sa mga daga ay hinarang ng pagpapaunlad ng mga parasito sa gut ng lamok. Kaya inaasahan namin na kapag ang isang di-naranasan na lamok ay pumupukaw sa isang tao na nahawaan ng malarya na parasitiko, ang dugo na sucks up ay dadalhin ang parasito at ang mga antibodies ng tao na pipigil sa parasito mula sa pagpaparami sa usok ng insekto.

Kapag sinubukan namin ang bakuna na ito sa mga daga, patuloy ang mga hayop na gumawa ng antibodies sa loob ng higit sa 250 araw. Ang mga antibodies na ginawa sa buong panahong ito ay pumigil sa pag-unlad ng parasitiko malarya sa buong panahong ito.

Sumulong

Ang isa pang mahalagang katangian ng kobalt liposome ay maaari naming ilakip ang iba't ibang mga protina mula sa iba't ibang yugto ng pagpapaunlad ng parasito upang lumikha ng isang maliit na butil na nagpapalitaw sa produksyon ng maraming uri ng mga antibodies - bawat naka-target sa isang natatanging bahagi ng parasito. Ipinakita ng aming mga resulta na ang limang natatanging mga protina ng malaria ay maaaring naka-attach sa ibabaw ng liposome.

Tingnan din: Natuklasan ng mga siyentipiko na Malarial Parasites ang Lumalaban sa Gamot

Ang mga antibodies mula sa mga daga na binakunahan ng liposomes na nagdadala ng maraming protina ay nakilala maraming mga yugto ng pag-unlad ng parasito. Ang mga resulta ay mukhang may pag-asa. Sa hinaharap plano naming tuklasin ang kaligtasan ng bakunang ito at kung gagana ito para sa iba't ibang uri ng malarya.

Ang aming susunod na hakbang ay upang subukan ang aming bakuna sa iba pang mga hayop. Sa huli, ang layunin ay isalin ang teknolohiyang ito sa mga klinikal na pagsubok ng tao at masuri kung ang teknolohiya ng liposome at diskarteng bakuna laban sa paghahatid ay isang epektibong tool para maiwasan ang pagkalat ng malarya.

Ang artikulong ito ay orihinal na na-publish sa The Conversation ni Wei-Chiao Huang at Jonathan Lovell. Basahin ang orihinal na artikulo dito.