Jak wynika z badania przeprowadzonego przez naukowców z National Institutes of Health (NIH) opublikowanego w czasopiśmie Science, nowa klasa przeciwciał, które wiążą się z wcześniej nieukierunkowaną częścią pasożyta malarii, może prowadzić do opracowania nowych metod zapobiegania. W modelu zwierzęcym stwierdzono, że najsilniejsze z nowych przeciwciał zapewniają ochronę przed pasożytami malarii. Naukowcy twierdzą, że przeciwciała tej klasy są szczególnie obiecujące, ponieważ wiążą się z regionami pasożyta malarii nieuwzględnionymi w obecnych szczepionkach przeciwko malarii, zapewniając potencjalne nowe narzędzie do walki z tą niebezpieczną chorobą.
Malaria to zagrażająca życiu choroba wywoływana przez pasożyty Plasmodium, które przenoszą się poprzez ukąszenia zakażonych komarów. Chociaż malaria nie jest powszechna w Stanach Zjednoczonych, jej globalny wpływ jest niszczycielski – Światowa Organizacja Zdrowia szacuje, że w 2023 r. będzie 263 miliony przypadków i 597 000 zgonów. Spośród pięciu gatunków Plasmodium wywołujących malarię, Plasmodium falciparum jest najpowszechniejszym w Afryce krajach, w których obciążenie malarią jest największe i gdzie małe dzieci są przyczyną większości zgonów z powodu malarii. Bezpieczne i skuteczne środki zaradcze mają kluczowe znaczenie dla zmniejszenia ogromnego obciążenia tą chorobą.
W ostatnich latach opracowano nowe metody leczenia malarii, w tym szczepionki, które są obecnie wprowadzane dla małych dzieci w regionach, w których choroba ta jest powszechna. Przeciwmalaryczne przeciwciała monoklonalne (mAb) to kolejne obiecujące nowe narzędzie, którego bezpieczeństwo i skuteczność w walce z zakażeniem P. falciparum u dorosłych i dzieci wykazano we wczesnych badaniach klinicznych. Przeciwmalaryczne mAb oceniane w badaniach w regionach endemicznych malarii są ukierunkowane na sporozoit P. falciparum – etap życia pasożyta przenoszonego z komarów na ludzi. Wiążąc się i neutralizując sporozoit, mAb zapobiegają zakażaniu sporozoitów wątroby, gdzie w przeciwnym razie rozwiną się w pasożyty w stadium krwi, które infekują komórki krwi i powodują choroby i śmierć.
Najbardziej obiecujące przeciwmalaryczne mAb testowane dotychczas na ludziach wiążą się z białkiem na powierzchni sporozoitu zwanym białkiem okołosporozoitowym (PfCSP) w miejscach bliskich lub zawierających powtórzenia aminokwasów w regionie zwanym centralnym regionem powtórzeń. Ta część PfCSP jest również zawarta w dwóch dostępnych szczepionkach przeciwko malarii. Celem badaczy biorących udział w bieżącym badaniu było znalezienie mAb ukierunkowanych na nowe miejsca na powierzchni sporozoitów.
Zespół badawczy kierowany przez naukowców z Narodowego Instytutu Alergii i Chorób Zakaźnych (NIAID) NIH zastosował nowatorskie podejście, aby znaleźć nowe części – czyli epitopy – na powierzchni sporozoitów, gdzie wiążą się przeciwciała. Wyizolowali ludzkie mAb powstałe w odpowiedzi na całe sporozoity, a nie na określone części pasożyta, a następnie przetestowali mAb, aby sprawdzić, czy mogą neutralizować sporozoity w mysim modelu malarii. Stwierdzono, że jedno mAb, nazwane MAD21-101, jest najsilniejsze i zapewnia ochronę przed infekcją P. falciparum u myszy.
To nowe mAb wiąże się z epitopem na PfCSP poza centralnym regionem powtórzeń, który jest konserwatywny – lub podobny – pomiędzy różnymi szczepami P. falciparum. Warto zauważyć, że epitop, zwany pGlu-CSP, jest eksponowany dopiero po określonym etapie rozwoju sporozoitu, ale jest szeroko dostępny na powierzchni sporozoitu – scenariusz, który według naukowców może oznaczać, że pGlu-CSP będzie skuteczny w wywołując ochronną odpowiedź immunologiczną, jeśli zostanie zastosowany w szczepionce. Ponieważ pGlu-CSP nie jest zawarty w obecnie stosowanych szczepionkach na malarię, jest mało prawdopodobne, aby mAb ukierunkowane na ten epitop zakłócały skuteczność tych szczepionek, jeśli szczepionki i mAb będą podawane jednocześnie. Według naukowców może to stanowić zaletę, ponieważ ta nowa klasa przeciwciał może nadawać się do zapobiegania malarii u niemowląt z grupy ryzyka, które nie otrzymały jeszcze szczepionki przeciwko malarii, ale mogą ją otrzymać w przyszłości.
Wyniki badania posłużą do opracowania przyszłych strategii zapobiegania malarii i mogą ułatwić opracowanie nowych przeciwciał i szczepionek przeciwko tej chorobie – wskazują naukowcy. Naukowcy zauważają również, że według ich artykułu potrzebne są dalsze badania w celu sprawdzenia aktywności i skuteczności nowo zidentyfikowanej klasy przeciwciał i epitopu. Podejście zastosowane w tym badaniu może również pomóc w opracowaniu nowej generacji środków przeciwdziałających innym patogenom, oprócz malarii.