Przełom genetyczny w walce z malarią
Prace te mają kluczowe znaczenie, biorąc pod uwagę liczbę zgonów powodowanych każdego roku przez malarię oraz fakt, że wykryto już oporność pasożytów na dostępne na rynku leki. Szczególnie niepokojące jest to, że oporność ta się rozprzestrzenia. Zastosowanie nowych technik umożliwiających lepsze zrozumienie pasożyta i wskazanie potencjalnych celów dla nowych, skuteczniejszych terapii może uratować życie tysiącom ludzi. „Udało nam się dopracować technikę znaną jako losowa mutageneza, która, jak sądzimy, pozwoli nam odkryć te funkcje genów, które do tej pory były słabo poznane”, mówi koordynator projektu GENETICHTS REVEAL PF dr Ilaria Russo z Uniwersytetu w Manchesterze w Zjednoczonym Królestwie. „Byliśmy w stanie rozwiązać, jeden po drugim, każdy problem techniczny, na jaki się natknęliśmy. Kluczowym dokonaniem tego projektu (wyniki nie zostały jeszcze opublikowane) jest to, iż wykazaliśmy, że ta technika jest wykonalna”. Mutageneza polega na celowym wprowadzaniu mutacji DNA w celu stworzenia zmutowanych genów lub organizmów zmodyfikowanych genetycznie. Mutowane mogą być różne składniki genów, tak aby można było szczegółowo zbadać funkcjonowanie danego genu. „Pozwala nam to na bezpośrednią analizę genów i dokładniejsze zrozumienie, czym są podstawowe geny pasożyta malarii”, mówi Russo. „Podstawowe geny są dobrym celem dla leków w nowych terapiach antymalarycznych”. Źle rozumiany pasożyt Chociaż malaria stanowi jeden z najpoważniejszych problemów w dziedzinie zdrowia publicznego na świecie, naukowcy nadal nie mają szczegółowej wiedzy na temat cyklu życia pasożyta. Utrudnia to znacznie opracowanie skutecznych metod leczenia i podejmowanie działań profilaktycznych. Szczepionka przeciwko malarii wciąż nie powstała, a skuteczność istniejących metod leczenia spada wraz ze wzrostem oporności patogenu. „Pasożyty malarii potrafią uniknąć reakcji immunologicznej organizmu człowieka na kilka sposobów”, tłumaczy Russo. „Jednym z nich jest zmiana, jedna po drugiej, cząsteczek zwanych antygenami, aby przeciwstawić się reakcji odpornościowej organizmu. Zdolność do zmiany antygenów oznacza, że o wiele trudniej jest opracować szczepionkę ochronną lub skuteczną metodę leczenia”. Są też inne wyzwania. Po przeniesieniu się z gruczołów ślinowych komara na ludzkich żywicieli pasożyty malarii atakują czerwone krwinki, które stanowią dla nich doskonałą kryjówkę. Kiedy pasożyty wydostają się z czerwonych krwinek i zarażają żywicieli, są wystawione na działanie naszego systemu immunologicznego przez bardzo krótki okres czasu – zaledwie kilka minut. Rozwiązania genetyczne Ideą leżącą u podstaw projektu GENETICHTS REVEAL PF, sfinansowanego ze środków międzynarodowego programu reintegracyjnego Marie Curie, było opracowanie i zastosowanie nowatorskich metod genetycznych w celu lepszego zrozumienia cyklu życia pasożyta. Aby opracować leczenie celowane, koncentrowano się na genach odpowiedzialnych za rozmnażanie bezpłciowe, różnicowanie płci i mechanizmy wirulencji obejmujące interakcje z układem odpornościowym nosiciela. „Wyzwania związane z opracowywaniem nowych terapii i profilaktyki wynikały w dużej mierze z braku zrozumienia złożonego cyklu życiowego pasożyta”, mówi Russo. „Chodzi tu również jego relacje z nosicielem”. Opracowana w projekcie metodologia dotycząca techniki losowej mutagenezy oraz pełniejsza wiedza na temat funkcjonowania komórek odpornościowych będą teraz mogły być wykorzystywane w dalszych badaniach. Biblioteka zmutowanych genów będzie ważnym narzędziem dla naukowców zajmujących się tą dziedziną. „Nasza praca koncentruje się na perspektywie długoterminowej, co może być pewnym problemem, ponieważ żyjemy w społeczeństwie, w którym wpływ na decyzje często mają krótkoterminowe korzyści ekonomiczne”, zauważa Russo. „To sprawia, że finansowanie, które otrzymujemy, jest tak ważne. Mamy nadzieję, że uda nam się pozyskać dalsze fundusze, które pozwolą na stosowanie naszej nowej metodologii na szerszą skalę oraz wniesienie bardziej znaczącego wkładu zarówno w odkrywanie leków, jak i w prace nad szczepionką”.
Słowa kluczowe
GENETICHTS REVEAL PF, malaria, komar, choroba, oporność, leki, DNA, pasożyt, odpornościowy, krew