В поисках нового средства от малярии

Ежегодно, посещая тропические страны, 350 - 500 миллионов человек заражаются малярией - смертельно опасной болезнью, которая в каждом третьем случае заканчивается летальным исходом. Несмотря на усилия докторов во всем мире, значительных успехов в сокращении числа случаев заражения не наблюдается, напротив, за последние годы их число возросло на 2 миллиона в год.

Малярия, или перемежающаяся лихорадка, передается от больного человека к здоровому через укусы малярийных комаров, и значительно реже - при переливании крови и от матери плоду во время беременности. Достаточно одного укуса инфицированного комара, чтобы вместе с его слюной в кровь или лимфу человека поступила порция спор возбудителя малярии - малярийного плазмодия. Далее происходит сложный цикл жизни возбудителя в организме человека и его проникновение в красные кровяные клетки - эритроциты, результатом чего является внешнее проявление заболевания (лихорадка с сильными признаками интоксикации).

На протяжении долгих лет ведущим препаратом для лечения малярии является хинин - лекарство, полученное из коры хинного дерева. Но ученые стремятся найти лекарство, способное заблокировать сам механизм заражения - вмешательство в иммунный ответ.

Группа исследователей из Университета Огайо и Национального института здравоохранения (США) провела работу, результат которой недавно был опубликован в журнале «Природные коммуникации». Ученым удалось на атомном уровне изучить связь между белками из семейства РИФИН на поверхности зараженного паразитами эритроцита, и рецепторами на поверхности иммунной клетки.

Когда эта белково-рецепторная связь формируется в обычных обстоятельствах, инфицированный эритроцит деактивирует иммунную клетку. Это означает, что организм не сможет бороться с инфекцией.

Члены семейства паразитных белков РИФИН, которых насчитывается более двух сотен, способны многое сделать для того, чтобы усугубить инфекцию, как только паразит достигает эритроцитов. Небольшое их подмножество связывается с двумя рецепторами (LAIR1 и LILRB1) на поверхности В- и Т-клеток, чтобы удерживать эти иммунные клетки в состоянии покоя. Препарат, предназначенный для воздействия в этой точке приложения, должен блокировать взаимодействие, позволяя иммунной системе приступить к работе по удалению патогена.

Проведя анализ всего генома паразита, вызывающего малярию, ученые обнаружили, что РИФИН подавляют иммунитет одним и тем же образом у различных видов плазмодия, заражающих людей, горилл и шимпанзе. Это говорит о том, что механизм подавления не изменился в процессе эволюции, а значит, он имеет решающее значение для успеха паразита, и, следовательно, служит привлекательной мишенью для фармакологического вмешательства.

Исследователи полагают, что отключить эту функцию можно будет при помощи вакцины или химического соединения, тем самым снизив риск тяжелых случаев малярии, требующих экстренной госпитализации и неотложного лечения. Они сосредоточились на видах плазмодия, вызывающих наихудшие случаи малярии, при которых может происходить расстройство дыхания и отказ жизненно важных органов.

Изучая взаимодействие белков и рецепторов при помощи рентгеновской кристаллографии, ученые пронаблюдали взаимодействия, происходящие в месте связывания. Кроме того, они обнаружили, что антитела, индуцированные у некоторых людей, перенесших малярию, содержат гены рецептора LAIR1. Будучи частью специфичного для паразитов антитела, этот рецептор проявляет очень сильное притяжение к белкам РИФИН, блокирует их, и тем самым предупреждает повторное заражение.

Это наблюдение подтвердило догадку о том, что прерывание связи между РИФИН и рецепторами иммунных клеток может стать надежным механизмом действия для лекарственного препарата, на создание которого будут направлены дальнейшие работы.