חוקרים אוסטרלים חושפים יעד חדש לחיסונים מהדור הבא במלריה

חוקרים אוסטרלים דמיינו לראשונה קומפלקס חלבון מפתח בטפילי מלריה, וחשפו יעד חדש לחיסונים מהדור הבא שיכולים לעזור למנוע את התפשטות המחלה.

באמצעות מיקרוסקופיית קריו-אלקטרונים מתקדמת, צוות המחקר מ- Wehi תפס את המבנה המפורט הראשון של קומפלקס חלבון החיוני להפריה של טפיל מלריה.

הגילוי שפורסם ב מַדָע הוביל להתפתחות של מועמד חדש ומבטיח לחיסון ל- mRNA המונע את טפיל המלריה לשכפל בתוך יתושים, לשבור את מעגל ההולכה לפני שהוא יכול להגיע לבני אדם.

מלריה נותרה אחת המחלות הזיהומיות הקטלניות בעולם, האחראית ליותר מ 600,000 מקרי מוות בכל שנה.

במבט חטוף

• מדעני Wehi תפסו את המבנה הראשון ברזולוציה גבוהה של קומפלקס חלבון מפתח החיוני לטפיל המלריה להתרבות בתוך יתושים.
• הם גילו שני תחומים קטנים של קומפלקס ההפריה PFS230-PFS48/45 שהם מכריעים ליכולתו של הטפיל להפרות ולהתפשט.
• חיסון ל- mRNA חדש הנגרם נוגדנים המכוונים לתחומים אלה, מה שמנע מהטפיל להתרבות ביתושים, וחותך את ההעברה עד 99.7%.

הדמיית מכונות הרבייה של מלריה

במשך שנים רבות מדענים ידעו ששני חלבונים מרכזיים המופיעים על פני השטח של טפיל המלריה, PFS230 ו- PFS48/45, חשובים להעברת המחלה.

החוקרת המובילה ד"ר מלאני דיטריך אמר כי המחקר החדש חשף לראשונה כיצד חלבונים אלה מתקשרים – וחושפים יעד חיסון חדש.

גישת הביולוגיה המבנית שלנו הייתה המפתח. בעזרת מיקרוסקופיית קריו-אלקטרונים הצלחנו לדמיין את קומפלקס ההפריה המלא ישירות מהטפיל-לא גרסה מתוצרת מעבדה.

זה נתן לנו תמונה ברורה של האופן בו מתחם ההפריה הזה באמת נראה בטבע, וחשף אזור שלא היה ידוע בעבר שהוא מכריע לתהליך, ופתיחת יעד חיסון חדש חזק. "

ד"ר מלאני דיטריך, עמית פוסט -דוקטורט ווואי, חוקרת מובילה

החוקר הראשי פרופסור וואי-הונג תאם אמר כי על ידי לכידת מתחם ההפריה ישירות מהטפיל, הצוות חשף את נקודות המגע המדויקות המאפשרות את ההעברה.

"השתמשנו בממצאים אלה כדי לפתח חיסון שהראה הבטחה רבה במיקוד לנקודות המגע הללו", אמר פרופ 'תאם, ראש מעבדה של וואי.

"כדי לחסל את מלריה, עלינו להפסיק את ההעברה. מועמד לחיסון זה יכול להיות חתיכה אחת של הפאזל ההוא."

מתובנה מבנית לחדשנות חיסונים

בניגוד למחקרי ביולוגיה מבניים רבים הנשענים על חלבונים שנעשו במעבדה מתאי חיידקים, חרקים או יונקים, המחקר החדש טהר בהצלחה את קומפלקס ההפריה ישירות מטפילי מלריה – גישה מאתגרת טכנית המבטיחה את המבנה משקף את צורתו הביולוגית האמיתית.

המחקר חשף את נקודות המגע הקריטיות לקשירת חלבוני PFS230 ו- PFS48/45. כאשר אלה הוסרו בטפילים שהשתנו גנטית, ההפריה נכשלה וההעברה נחסמה, והאירה יעד חיסון חדש.

בהתבסס על הגילוי המבני, הצוות עיצב חיסון נגד הדור הבא של mRNA שנסחם בשיתוף עם מתקן הליבה של mRNA במכון מונאש למדעי התרופות (MIPS).

במחקרים פרה -קליניים, החיסון עורר רמות גבוהות של נוגדנים שהכירו את הטפיל וחסמו את ההעברה ביתושים עד 99.7%.

פרופסור קולין פוטון מ- MIPS אמר שזו הייתה הזדמנות מרגשת עבור הצוות שלו למנף את המומחיות שלהם בפיתוח חיסונים ל- mRNA כדי לטפל ביעד חדש וחשוב לחיסון למלריה.

צוות MIPS העביר את המיקוד כדי להתמודד עם ניסיון באמצעות MRNA Core, צוות MIPS העביר את המיקוד כדי להתמודד עם אתגר חדש בחיסון המלריה. "

"ההצלחה של תוכנית החיסון למלריה ממחישה את הרבגוניות של טכנולוגיית ה- mRNA, שיש בה יישומים רבים מעבר לחיסונים הקוביידיים. זה היה מתגמל במיוחד לעבוד על פרויקט זה עם צוות Wehi, שהוקם יחד במתחם פארקוויל, שם מומחיות משותפת סייעה להניע גישה חדשה למניעת מלריה."

שלב פגיע במחזור החיים של הטפיל

מיקוד לטפיל בתוך היתוש מציע יתרון אסטרטגי בגלל מה שהחוקרים מכנים צוואר בקבוק אוכלוסייה.

בעוד שטפילי מלריה נמצאים בשפע במארח האנושי, רק חלק קטן מתפתח לצורות מיניות ומופרים בהצלחה בתוך היתוש. צוואר בקבוק זה פירושו שאפילו הפחתה צנועה במספר הטפילים בשלב זה יכולה להשפיע באופן משמעותי על ההעברה.

חיסונים לחסימת הילוכים-כמו זה שתוכנן באמצעות מחקר זה, וממוקד לטפיל המלריה בתוך היתוש-מציעים דרך אסטרטגית לעצור את התפשטות המלריה, שם מספרם הנמוך ביותר ומחזור חייו הפגיע ביותר.

אסטרטגיה רב-שלבית לקראת חיסול

הצוות רואה את החיסון ל- mRNA כחלק מאסטרטגיה רב-שלבית, וממוקד לטפיל הן במארח היתוש והן במארח האנושי.

על ידי שילוב של חיסונים לחסימת הילוכים עם אלה הפועלים על שלבי דם או כבד אצל אנשים, החוקרים מקווים לבנות הגנה מקיפה שיכולה להפחית באופן דרמטי את נטל המלריה ולהתקרב לחיסול.

פרופ 'תאם אמר כי שיתוף הפעולה בין ווואי ל- MIPS הדגיש את כוחו של המתחם הביו -רפואי במלבורן ואת הפוטנציאל של טכנולוגיית mRNA לתרגום מהיר של מדע בסיסי לחדשנות בחיסון.

"היכולת לתכנן, לנסח ולבדוק מועמדים לחיסון במערכת אקולוגית מחקרית יחידה האיצה את הדרך מגילוי לאימות פרה -קליני", אמרה.