Wereldwijde inspanningen om malaria uit te roeien zijn cruciaal afhankelijk van het vermogen van wetenschappers om de malariaparasiet te slim af te zijn. En Plasmodium falciparum is notoir slim:het ontwikkelt snel resistentie tegen medicijnen en heeft zo'n complexe levenscyclus dat het tot nu toe ongrijpbaar is gebleken om het effectief te blokkeren met een vaccin. In een nieuwe studie gerapporteerd in Natuurcommunicatie , onderzoekers van het Weizmann Institute of Science, samen met medewerkers in Ierland en Australië, hebben aangetoond dat Plasmodium falciparum is nog slinkser dan eerder werd gedacht:het verbergt zich niet alleen voor de immuunafweer van het lichaam, het gebruikt een actieve strategie om het immuunsysteem te misleiden.

Onder overdraagbare ziekten, malaria is de tweede alleen voor tuberculose in het aantal slachtoffers, bijna de helft van de wereldbevolking in gevaar brengen. Jaarlijks raken meer dan 200 miljoen mensen besmet; ongeveer een half miljoen sterven, de meeste van hen kinderen onder de vijf jaar. "Malaria is een van 's werelds meest verwoestende ziekten - het is een echte vloek van lage-inkomenslanden, waar het elke dag duizend jonge kinderen doodt, " zegt Dr. Neta Regev-Rudzki van de afdeling Biomoleculaire Wetenschappen van Weizmann. "Om malaria te bestrijden, we moeten de basisbiologie van Plasmodium falciparum en erachter te komen wat het zo'n gevaarlijke moordenaar maakt."

Regev-Rudzki had eerder ontdekt, in haar postdoctorale studies in het laboratorium van Prof. Alan Cowman aan het Walter en Eliza Hall Institute of Medical Research in Melbourne, Australië, dat deze parasieten met elkaar communiceren tijdens de incubatiefase in het bloed. Ze doen dit door zakachtige nanoblaasjes vrij te geven - minder dan 1 micron breed - die kleine segmenten van het DNA van de parasiet bevatten. Blijkbaar helpen deze signalen de parasieten om te leren wanneer het tijd is om te transformeren in mannelijke en vrouwelijke vormen, die beide door muggen naar nieuwe gastheren kunnen worden gedragen. Deze bevinding was des te verrassender omdat de nanoblaasjes zes afzonderlijke membranen moeten passeren om de boodschap van een parasiet in de ene rode bloedcel naar de andere te communiceren.

In de nieuwe studie uitgevoerd in samenwerking met Prof. Andrew G. Bowie van Trinity College Dublin en andere onderzoekers, Regev-Rudzki en haar Weizmann-team ontdekten dat, naast de communicatie met andere parasieten, Plasmodium falciparum gebruikt hetzelfde communicatiekanaal voor nog een ander doel:een misleidende boodschap overbrengen aan het immuunsysteem van de geïnfecteerde persoon. Binnen de eerste 12 uur na infectie van rode bloedcellen, de parasieten zenden met DNA gevulde nanoblaasjes uit die cellen binnendringen die monocyten worden genoemd. Normaal gesproken, monocyten vormen de eerste verdedigingslinie van het immuunsysteem tegen invasies van buitenaf, gevaar op afstand waarnemen en andere immuunmechanismen waarschuwen om een ​​effectieve reactie op te zetten. Van nature, het immuunsysteem stuurt zijn volgende verdedigingslinie naar deze cellen.

Maar eigenlijk, de nanoblaasjes hebben de monocyten omgezet in lokvogels. Terwijl het immuunsysteem bezig is het organisme te verdedigen tegen schijngevaar, de echte infectie vindt plaats in de rode bloedcellen, waardoor de parasiet zich met duizelingwekkende snelheid ongehinderd kan vermenigvuldigen. Tegen de tijd dat het immuunsysteem zijn fout ontdekt, kostbare tijd is verloren gegaan, en de infectie is veel moeilijker te bevatten.

Het team van Regev-Rudzki heeft een belangrijke moleculaire sensor geïdentificeerd, een eiwit genaamd STING dat wordt geactiveerd wanneer de nanoblaasjes van de parasiet monocyten binnendringen. Het is STING die de nepwaarschuwing afgeeft aan het immuunsysteem, door het te laten "denken" dat zijn monocyten in gevaar zijn. Toen de wetenschappers het gen 'uitschakelden' dat STING produceert, de keten van moleculaire reacties die de misleidende waarschuwing veroorzaakten, werd onderbroken.

"We hebben een subversieve strategie ontdekt die de malariaparasiet gebruikt om te gedijen in menselijk bloed, " zegt Regev-Rudzki. "Door te interfereren met deze ondermijning van het immuunsysteem, het is misschien in de toekomst mogelijk om manieren te ontwikkelen om malaria-infecties te blokkeren."