Fruit Fly Model võiks selgitada, kuidas sääsed malaariat kannavad

Fruit Fly Model võiks selgitada, kuidas sääsed malaariat kannavad
Fruit Fly Model võiks selgitada, kuidas sääsed malaariat kannavad
Anonim

Uued ravimid ja vaktsiinid silmapiiril

Esimest korda leidsid teadlased viisi, kuidas muuta äädikakärbsest asendussääsk, mis suudab kanda malaariat ja nakatada kanu surmava haigusega. Nende lähenemisviis, millest teatati ajakirja Science 30. juuni numbris, võib sillutada teed parematele malaariavastastele, levikut blokeerivatele vaktsiinidele ja konstrueeritud sääskedele, mis on malaaria suhtes resistentsed.

Malaaria on tänapäeval üks laastavamaid rahvatervise ohte maailmas, tappes aastas rohkem kui 1 miljon inimest.Sellegipoolest teavad teadlased väga vähe sellest, kuidas sääsed haigust edasi kannavad ja inimeselt inimesele edasi kanduvad, peamiselt seetõttu, et putukatega on raske manipuleerida ja nad ei soodusta laboriuuringuid.

"Viljakärbsed seevastu on geneetikute parim sõber. Geneetilisi markereid on palju, me saame läbi viia lihts alt ja suurel hulgal geneetilisi sõeluuringuid ning nüüd on olemas kärbse genoomi täielik järjestus, " ütleb David Schneider, Whiteheadi instituudi teadur ja uuringu juhtiv autor.

Need omadused on teinud äädikakärbsest suurepärase mudeli inimeste haiguste uurimiseks, kuid Schneider kahtlustas, et sellest saab ka ideaalne sääse mudel.

Schneider testis seda hüpoteesi koostöös Mohammed Shahabuddiniga riiklikust allergia- ja nakkushaiguste instituudist. Schneider süstis kärbeste kehaõõnde Plasmodiumi, parasiidi, mis põhjustab kanadel malaariat.Kui ta lasi kandjakärbestel kanu nakatada, tekkis lindudel täispuhutud malaaria. Ta täheldas ka, et kärbse immuunsüsteemi komponent, mida tuntakse makrofaagina, suutis infektsiooniga võitlemiseks Plasmodia hävitada. Need tulemused viitavad sellele, et äädikakärbes võib tõepoolest olla eeskujuks malaariaparasiitide arengu uurimisel.

Malaariat kandes ei toimi sääsed pelg alt määrdunud nahaaluse nõeltena, kandes nakatunud verd ühelt inimeselt teisele. Selle asemel loovad nad parasiidi kasvu- ja arengukeskkonna. Parasiit satub sääskesse siis, kui sääsk hammustab nakatunud inimest ja joob "verejahu". Sisse sattudes läbib parasiit kahenädalase kasvufaasi ja kandub seejärel edasi uuele peremehele, kui sääsk võtab teist verejahu.

Õppides rohkem teada teguritest, mis võimaldavad parasiidil sääseperemehe sees kasvada, loodab Schneider, et teadlased suudavad välja töötada uusi viise malaaria ravimiseks ja selle leviku tõkestamiseks.

"Sääskede asemel puuviljakärbeste kasutamise üheks eeliseks on see, et saame mutantide leidmiseks teha suuremahulisi geneetilisi sõeluuringuid, " ütleb Schneider. "Me saame geenid välja lüüa, et teha kindlaks, kas parasiidid kasvavad paremini või halvemini, kui konkreetne geen puudub." Tuvastades tegurid, mis on kriitilised parasiidi ellujäämiseks sääse sees, võivad need katsed viia teadlased ravimiteni, mis takistavad parasiidi sääses kasvamist. Parasiidi elutsükli nõrgad kohad võivad olla malaariavastaste ravimite ja vaktsiinide potentsiaalsed sihtmärgid.

Kuna inimese immuunsüsteemi osad on väga sarnased kärbeste immuunsüsteemiga, aitab see lähenemine teadlastel mõista, kuidas me infektsiooniga võitleme, ja loodetavasti toob see kaasa uusi viise malaaria raviks. Plasmodiumi parasiidi üks eriti häiriv aspekt on see, et see muutub väga kiiresti antibiootikumide suhtes resistentseks.

"Esimesed ravimid, mida malaaria raviks kasutati, olid odavad ja neil oli vähe kõrv altoimeid, kuid need ei ole enam tõhusad, kuna parasiit on muutunud resistentseks," selgitab Schneider.

Tegelikult kasvab Aafrikas klorokiiniresistentsus jätkuv alt ning kuna kardetakse sulfadoksiini/pürimitamiini toksilisust ja vähenenud efektiivsust, on Maailma Terviseorganisatsioon teatanud, et on tungiv vajadus taskukohase, tõhusa ja ohutu alternatiivi järele. klorokiinile. "Tänapäeval saadaolevad alternatiivsed ravimid on väga kallid ega ole elujõuline valik enamiku malaaria all kannatavate inimeste jaoks, kes elavad mõnes maailma vaeseimas riigis," ütleb Schneider.

Teine võimalus on see, et parem arusaamine sellest, kuidas sääsed malaariat kannavad, võib viia nakkust blokeeriva vaktsiinini. Malaariavaktsiinid on olnud eriti tabamatud, kuna Plasmodium peidab end inimese rakkudes, muutes immuunsüsteemil selle asukoha tuvastamise ja kehast väljutamise raskeks. Lisaks käitub parasiit nagu kameeleon, muutes pidev alt oma pinda, nii et immuunsüsteem ei suuda seda ära tunda.

Edastumist blokeeriv vaktsiin ei kaitse malaariasse algselt nakatunud inimest. Selle asemel takistaks see haiguse levikut kogu külas, keelates parasiidi arenemise sääse sees.

Palju kaugemal võib kärbsemudel olla kasulik ka malaaria suhtes resistentsete sääskede loomisel. Teoreetiliselt võiks need disainersääsed lasta loodusesse, kus nad asendaksid haavatavaid kohalikke sääski. "Kui mõistame, kuidas peremeessääsk malaariainfektsiooniga võitleb, võime kujundada sääski, mis võitlevad tugevamini, " lisab Schneider. "Me oleme kaugel sääskede geneetilise koostise nii drastilisest muutmisest, kuid see võib olla väga reaalne võimalus malaariavastases võitluses järgmistel aastatel."

Aruande pealkiri on "Malaaria parasiitide areng Drosophila mudelis". Autorid on David Schneider Whiteheadi instituudist ja Mohammed Shahabuddin riiklikust allergia- ja nakkushaiguste instituudist. Schneideri uurimistööd toetas täielikult Whiteheadi instituut. Shahabuddini uurimistööd toetasid John D. ja Catherine T.MacArthuri sihtasutus.

Populaarne teema