Wetenschappers hebben een eiwit geïdentificeerd dat betrokken is bij de levenscyclus van de malariaparasiet, de weg vrijmaakt voor een nieuw vaccin om de verspreiding van ziekten te verminderen.

Malaria, een ziekte die wordt veroorzaakt door de overdracht van de Plasmodium-parasiet van bepaalde muggen op de mens, is verantwoordelijk voor 429, 000 doden per jaar volgens de Wereldgezondheidsorganisatie. De levenscyclus van deze parasiet vindt zowel in mensen als in muggen plaats, waardoor het zich snel tussen de twee soorten kan verspreiden.

Velen in de wetenschappelijke gemeenschap geloven dat de sleutel tot het elimineren van de ziekte is om te voorkomen dat mensen die besmet zijn met de parasiet deze doorgeven aan mogelijk tientallen muggen, die elk vervolgens meer mensen zouden infecteren.

Na een tweejarige studie, onderzoekers van Imperial hebben een innovatieve manier ontgrendeld om deze vicieuze cirkel te doorbreken door de levenscyclus van de parasieten op het punt van bevruchting te remmen.

Op het oppervlak van de voortplantingscellen van mannelijke malariaparasieten bevindt zich een eiwit dat HAP2 wordt genoemd. Een door Imperial geleid onderzoeksteam, in samenwerking met onderzoekers van de Universiteit van Maryland, hebben ontdekt dat door het blokkeren van een kleine, gemakkelijk te richten deel van het HAP2-eiwit, bevruchting tussen de mannelijke en vrouwelijke parasieten wordt verstoord. Hierdoor kunnen malariaparasieten zich niet efficiënt voortplanten, fungeren als een vorm van parasitaire anticonceptie.

Dokter Fiona Angrisano, hoofdauteur van de studie van Imperial's Department of Life Sciences, zei:"We zijn echt bemoedigd door de eerste bevindingen van deze studie. Het feit dat we het aantal bevruchtingsgebeurtenissen konden verminderen door slechts een klein deel van HAP2 te blokkeren, is veelbelovend, omdat dit een goedkoop en gemakkelijk doelwit zou kunnen zijn bij het zoeken naar vaccins die de overdrachtssnelheid van malaria zullen verlagen."

Bij normale bemesting de mannelijke en vrouwelijke voortplantingscellen van de parasieten zouden samenkomen in de maag van hun muggengastheer, groeien, en reis dan naar de speekselklieren van de mug, klaar om de malaria-veroorzakende parasiet over te dragen wanneer de mug de volgende keer een mens bijt. Door het bevruchtingsproces te verstoren, kunnen de parasieten niet naar de speekselklieren van de mug reizen, waardoor de overdracht van de ziekteverwekkende parasiet op mensen wordt verminderd.

In eerste in vitro-onderzoeken, het team creëerde een antilichaam dat HAP2 blokkeert en voegde het toe aan bloed dat besmet was met malaria. Vervolgens observeerden ze het aantal succesvolle bevruchtingsgebeurtenissen onder de parasieten, wat een significante vermindering van 89,97 procent aan het licht bracht in vergelijking met een controle-experiment waarbij geen antilichaam werd toegediend.

Om te testen of hetzelfde effect werd waargenomen bij dieren, het team creëerde en diende een vaccin toe aan muizen die besmet waren met de malariaparasiet, met als doel muizen ertoe aan te zetten hun eigen antilichaam te produceren dat HAP2 kan blokkeren. Ze ontdekten dat toediening van het experimentele vaccin de overdracht van malaria met 58,9 procent verminderde, vergeleken met niet-gevaccineerde muizen als, toen de muggen zich voedden met de gevaccineerde muizen, ze namen ook antilichaam op dat HAP2 kan blokkeren.

Eindelijk, de studie onderzocht hoe de HAP2-blokkerende benadering de overdracht van parasieten tussen menselijk bloed en muggen beïnvloedde, het gebruik van bloedmonsters van patiënten met malaria, genomen van het veld in Burkino Faso, West-Afrika. Het bloed van de patiënt werd gecombineerd met antilichamen die HAP2 blokkeren, wat resulteerde in een vermindering van 75,5 procent van de overdracht van de parasiet van menselijk bloed naar mug.

Bestudeer senior-auteur Dr. Andrew Blagborough, ook van de afdeling Life Sciences, zei:"Interessant, het eiwit dat hier wordt geblokkeerd, heeft structurele overeenkomsten met andere eiwitten die niet alleen bij parasieten worden gevonden, maar ook klinisch belangrijke virussen zoals de Zika- en Dengue-virussen, geeft ons een groot potentieel om deze wetenschap te vertalen buiten de impact van deze studie."

Dr. Blagborough voegde toe:"We willen nu verder ingaan op het mechanisme van bevruchting in de Plasmodium-parasiet, met de hoop dat dit begrip potentieel zal bieden om nieuwe en effectieve vaccins te ontwikkelen die de overdracht van malaria in de toekomst zullen verminderen."