Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Ukąszenie nadziei – szczepionka na malarię dostarczana przez komara z edytowanymi genami
Ukąszenie nadziei – szczepionka na malarię dostarczana przez komara z edytowanymi genami

Malaria jest chorobą pasożytniczą wywoływaną przez pierwotniaki (zarodźce malarii). Przenoszona jest przez ukłucia komarów w tropikalnych i subtropikalnych strefach klimatycznych. Stanowi poważny problem zdrowotny mieszkańców krajów rozwijających się, a zarazem główną infekcyjną przyczynę śmierci osób podróżujących do tropiku. Naukowcy znaleźli sposób na walkę z tą śmiertelną chorobą. Ta nowatorska strategia szczepień obejmuje wykorzystanie genetycznie zmodyfikowanych komarów.

 

Na malarię choruje ponad 200 mln osób rocznie, a liczba zachorowań wśród mieszkańców gorących stref klimatycznych zwiększyła się w okresie pandemii COVID-19 ze względu na ograniczenia w programach zwalczania choroby w tym czasie. Spośród wszystkich chorób pasożytniczych malaria wywołuje najwięcej zgonów na świecie – rocznie z jej powodu umiera ok. 600 tys. chorych, głównie dzieci w wieku do 5. roku życia w Afryce Subsaharyjskiej. Na ciężki przebieg malarii szczególnie narażone są małe dzieci, kobiety ciężarne oraz podróżni z naszej strefy klimatycznej (osoby, które nie miały okazji wykształcić mechanizmów częściowej odporności przeciwko tej chorobie). Co roku ponad 10 tys. podróżnych choruje na malarię po powrocie z tropików. W Polsce rocznie zapada na tę chorobę do kilkudziesięciu osób. Problemem jest odsetek pacjentów, u których malaria kończy się śmiercią, przewyższający kilka razy średnią europejską. Najczęściej takie sytuacje związane są z niestosowaniem profilaktyki przeciwmalarycznej w podróży oraz zbyt późnym rozpoznaniem i leczeniem.

Spośród pięciu gatunków zarodźców chorobotwórczych najgroźniejszym dla człowieka jest zarodziec sierpowaty (Plasmodium falciparum) wywołujący malarię tropikalną. Pierwotniak ten odpowiedzialny jest za większość przypadków śmierci z powodu tej choroby. Zarodźce malarii wymagają w swoim rozwoju obecności dwóch żywicieli – komara oraz człowieka. Rozwój płciowy zarodźca malarii zachodzi w ciele samicy komara, natomiast bezpłciowy – w ciele człowieka. Do zarażenia człowieka dochodzi przez ukłucie komara widliszka i przekazanie wraz ze śliną inwazyjnych postaci pasożyta – sporozoitów, które wraz z krwią są przenoszone do wątroby. W komórkach tego narządu zarodźce namnażają się intensywnie, a po upływie od kilku do kilkunastu dni uwalniane są do naczyń krwionośnych, gdzie zarażają erytrocyty. Na kolejnym etapie rozwoju pasożyta erytrocyty pękają, a do krwi dostaje się bezpośrednio duża liczba zarodźców zdolnych do zarażenia kolejnych krwinek czerwonych. Objawy malarii związane są z fazą krwinkową inwazji, natomiast wczesny rozwój zarodźca w wątrobie przebiega bezobjawowo.

Obecne szczepionki przeciwko malarii oferują jedynie ograniczoną ochronę. Ich mechanizm działania polega na celowaniu w określone białka pasożyta malarii, wywołując odpowiedź immunologiczną. Zdolność pasożyta do mutacji często ogranicza jednak długoterminową skuteczność tych szczepionek. Tymczasem w badaniach klinicznych naukowcy z London School of Hygiene and Tropical Medicine wykazali, że komary poprzez ukąszenia mogą bezpiecznie dostarczać szczepionkę przeciwko malarii. Zbadali możliwość genetycznie zmodyfikowanego, osłabionego P. falciparum, aby działał jako szczepionka, a nie czynnik chorobotwórczy. Żywe, lecz zmodyfikowane pasożyty zarodźca oferują obiecującą alternatywną strategię szczepień. Komary miałyby przenosić osłabioną formę pasożyta malarii zaprojektowaną w celu wywołania silnej odpowiedzi immunologicznej u ludzi.

W badaniu ochotnicy zostali ugryzieni przez komary przenoszące specjalną, zmodyfikowaną wersję pasożyta malarii. Pomysł polega na tym, że wystawiając ludzi na kontrolowaną dawkę pasożyta, ich układ odpornościowy może nauczyć się zwalczać przyszłe infekcje. W szczepionce wykorzystano genetycznie zmodyfikowanego pasożyta malarii (GA2) zaprojektowanego tak, aby po sześciu dniach po zainfekowaniu przestał rozwijać się w ludzkiej wątrobie, dokładnie wtedy, gdy następuje cykl rozmnażania pasożyta. Uczestników podzielono na trzy grupy: jedna grupa otrzymała szczepionkę GA2, druga wcześniejszą wersję – GA1, a grupa kontrolna została ukąszona przez niezainfekowane komary. Głównym celem była ocena zdolności szczepionki GA2 do zapobiegania zakażeniom malarią i jej profilu bezpieczeństwa. Po trzech tygodniach obie grupy (szczepione GA1 i GA2) zostały wystawione na działanie komarów przenoszących malarię, aby ocenić poziom ich ochrony. Przed ekspozycją na komary przenoszące malarię obie grupy wykazywały podwyższony poziom przeciwciał, jednak grupa GA1 miała niższy wskaźnik ochrony (13%) w porównaniu do grupy ugryzionej przez pasożyta GA2 (89%). Jedynym zgłaszanym skutkiem ubocznym było niewielkie swędzenie spowodowane ukąszeniami komarów. W następnych etapach badania naukowcy planują przeprowadzić próbę na większej liczbie osób. To innowacyjne podejście może znacznie zmniejszyć globalne obciążenie malarią, szczególnie w regionach, w których choroba jest najbardziej rozpowszechniona.

Źródła

1. https://www.nejm.org/doi/10.1056/NEJMoa2313892

2. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/malaria

Fot. https://unsplash.com/photos/a-couple-of-mosquitoes-standing-on-top-of-a-spider-web-4F8RumvLYNM

KOMENTARZE
Newsletter