Австралийские ученые впервые визуализировали критически важный белковый комплекс, участвующий в размножении малярийных паразитов. Это стало ключевым шагом к созданию новой мРНК-вакцины, предотвращающей передачу болезни через комаров.
По данным ВОЗ, малярия ежегодно уносит более 600 тысяч жизней, особенно в странах тропической Африки. Возбудители заболевания – простейшие рода Plasmodium, передающиеся человеку через укусы инфицированных самок комаров Anopheles. После попадания в организм паразит проходит сложный жизненный цикл, включая размножение внутри насекомого, где и удалось «перехватить» его уязвимость.
Визуализация ключевых белков
Австралийские биологи впервые получили трехмерные изображения белков Pfs230 и Pfs48/45, находящихся на поверхности половых клеток малярийного паразита. Эти молекулы играют решающую роль в процессе оплодотворения и, соответственно, в передаче инфекции. По словам Мелани Дитрих, которая является ведущим автором исследования, ранее никто в научном мире и не знал, на сколько важны эти белки. Сейчас удалось даже увидеть, как они взаимодействуют в естественном состоянии, т.е. внутри паразита, а не в форме, которая была синтезирована в условиях лаборатории.
Команда использовала метод криоэлектронной микроскопии – передовую технологию, позволяющую фиксировать молекулярные структуры с рекордной точностью при сверхнизких температурах.
Вакцина, останавливающая паразита до заражения человека
На основе полученных данных совместно с учеными из Центра мРНК-технологий при Институте фармацевтических наук Монаша (MIPS) была разработана мРНК-вакцина, которая блокирует репродуктивный цикл паразита внутри комара. По словам профессора Вай-Хонга Тхама, в доклинических испытаниях вакцина показала эффективность до 99,7% в предотвращении передачи малярии.
«Это совершенно новая стратегия: мы не лечим заражение, а останавливаем болезнь еще до того, как человек заболеет, – отметил профессор Колин Путон из MIPS. – Такие подходы позволяют использовать потенциал мРНК-технологий гораздо шире, чем во время пандемии COVID-19».
Почему это важно
Большинство существующих вакцин и препаратов воздействуют на паразита в организме человека – в крови или печени. Однако их эффективность ограничена, поскольку паразиты быстро размножаются и могут уходить от иммунного ответа. Новый подход нацелен на самый уязвимый момент – передачу паразита от комара к человеку, написали в издании Science.
Учитывая, что для успешного заражения достаточно лишь нескольких паразитов, даже небольшое снижение их количества в организме комара может существенно сократить распространение инфекции.
Малярия: угроза для миллионов
По оценкам ВОЗ, в 2023 г. малярией заразились более 249 миллионов человек. Наибольшее бремя заболевания несут страны Африки к югу от Сахары, где ежегодно фиксируются сотни тысяч смертей, преимущественно среди детей младше пяти лет.
Несмотря на существующие меры борьбы – использование антималярийных препаратов, москитных сеток, средств от насекомых – вакцинация остается одним из самых перспективных путей защиты. Недавно ВОЗ одобрила первую в мире малярийную вакцину RTS,S, однако ее эффективность составляет около 30-40%.
Исследователи надеются, что новая мРНК-вакцина станет частью комплексной стратегии, объединяющей разные механизмы воздействия на малярийного паразита. Возможно, ход борьбы с опасным заболеванием изменится, так как будут перехватывать паразита еще на старте, т.е. до того, как комар укусит человека.
