Более быстрый метод сбора чистых малярийных паразитов от инфицированных комаров может ускорить разработку новых, более эффективных вакцин против малярии.
Новый метод, разработанный группой исследователей под руководством Имперского колледжа Лондона, позволяет быстро изолировать больше паразитов с меньшим количеством контаминантов, что может одновременно повысить масштабируемость и эффективность вакцин против малярии.
Паразит, вызывающий малярию, становится все более устойчивым к противомалярийным препаратам, а комары, передающие болезнь, также становятся все более устойчивыми к пестицидам. Это создало острую потребность в новых способах борьбы с малярией, которая является третьим по смертности заболеванием в мире среди детей до пяти лет, при этом каждые две минуты от малярии умирает ребенок.
Существующие вакцины против малярии, в которых используются целые паразиты, обеспечивают умеренную защиту от болезни. В этих вакцинах паразиты «ослаблены» – так же, как некоторые вакцины против гриппа и вакцина MMR – поэтому они заражают людей и вызывают сильный иммунный ответ, который защищает от малярии, но не вызывает сами болезни.
Однако эти вакцины требуют нескольких доз, причем каждая доза потенциально требует десятков тысяч паразитов на ранней стадии их развития, известных как спорозоиты. Спорозоиты обычно находятся в слюнных железах комаров, а при естественной инфекции передаются человеку при укусе комара. Затем они попадают в печень человека, где готовятся вызвать инфекцию в организме.
Извлечение спорозоитов для использования в живой вакцине в настоящее время требует ручного вскрытия слюнных желез комара – крохотных структур позади головы комара – квалифицированным специалистом, что является трудоемким и дорогостоящим процессом.
Новый метод, описанный сегодня в Life Science Alliance, значительно ускоряет этот процесс, эффективно создавая «смузи от комаров», а затем фильтруя полученную жидкость по размеру, плотности и электрическому заряду, оставляя чистый спорозоитный продукт, пригодный для вакцинации. Важно отметить, что рассечение не требуется.
Ведущий исследователь профессор Джейк Баум из отдела естественных наук Imperial сказал: "Создание цельнопаразитарных вакцин в достаточно больших объемах, своевременным и рентабельным способом было серьезным препятствием на пути развития вакцинологии против малярии, если только вы не сможете нанять армию квалифицированных дезинсекторов от комаров. Наш новый метод представляет собой способ радикально удешевить, ускорить и улучшить производство вакцин."
Но дело не только в скорости и стоимости. Традиционные методы препарирования борются с удалением всех загрязняющих веществ, таких как белки слюнных желез, которые часто извлекаются с помощью спорозоитов. Дополнительный мусор, вероятно, повлияет на инфекционность спорозоитов, когда они попадут в организм, и даже может повлиять на реакцию иммунной системы, влияя на эффективность любой цельной вакцины против паразитов.
Новый метод также решает эту проблему, позволяя получать чистые незагрязненные образцы спорозоитов. Команда обнаружила, что полученные спорозоиты не только более чистые, но и на удивление более заразны, намекая на то, что вакцины, произведенные с использованием их метода, могут потребовать гораздо более низких доз спорозоитов.
Первый автор исследования Dr. Джошуа Блайт из отдела естественных наук Imperial сказал: "Благодаря этому новому подходу мы не только улучшаем масштабируемость производства вакцины, но и наши изолированные спорозоиты могут оказаться более эффективными в качестве вакцины, что даст нам дополнительный эффект на каждого насекомого."
Команда разработала и протестировала свой метод на паразитах малярии человека и грызунов. Затем они протестировали версию для грызунов в качестве вакцины на мышах и обнаружили, что при укусе инфицированного комара вакцинированные мыши показали 60-70-процентную защиту при иммунизации в мышцы. Когда одни и те же спорозоиты вводились непосредственно в кровоток (внутривенно), защита была 100-процентной, известная как «стерильная» защита.
В настоящее время исследователи продолжают разработку метода, готового к массовому производству спорозоитов в условиях надлежащей производственной практики (GMP), чтобы произвести вакцину, готовую для испытаний на людях. Планируется, что участникам будут вводить вакцинные спорозоиты, полученные с помощью этого метода, а затем их намеренно укушает инфицированный комар.
Помимо вакцин, исследователи также говорят, что их метод должен помочь ускорить изучение биологии спорозоитов в целом, что, в свою очередь, может привести к свежему пониманию стадии малярии, связанной с печенью, и новым режимам лекарств и вакцинации.