Penelitian mengungkapkan kandidat vaksin malaria baru – ScienceDaily

Penelitian mengungkapkan kandidat vaksin malaria baru – ScienceDaily


Para peneliti telah menemukan strategi baru yang menjanjikan untuk memerangi malaria, parasit yang dibawa nyamuk yang merenggut hampir setengah juta nyawa setiap tahun.

Untuk studi yang dilaporkan dalam jurnal Alam, peneliti menyaring sampel darah dari anak-anak yang memiliki kekebalan alami terhadap infeksi malaria berat. Studi tersebut mengidentifikasi antibodi terhadap protein malaria tertentu, yang disebut PfGARP, yang tampaknya melindungi anak-anak yang kebal dari penyakit parah. Tes laboratorium menunjukkan bahwa antibodi terhadap PfGARP tampaknya mengaktifkan mekanisme penghancuran diri penyakit malaria, menyebabkan sel parasit yang hidup di dalam sel darah merah manusia menjalani bentuk kematian sel terprogram.

Tim berharap bahwa memvaksinasi individu dengan PfGARP untuk menghasilkan antibodi anti-PfGARP, atau secara langsung memasukkan antibodi anti-PfGARP, akan melindungi mereka dari malaria berat. Tim mengembangkan versi awal dari vaksin tersebut, dan pengujian pada primata bukan manusia telah menunjukkan hasil yang menjanjikan, lapor para peneliti.

“Kami menunjukkan dalam dua penelitian independen pada primata bukan manusia bahwa vaksinasi dengan PfGARP melindungi dari parasit malaria yang mematikan,” kata penulis senior studi Dr. Jonathan Kurtis, seorang profesor di Sekolah Kedokteran Warren Alpert dari Universitas Brown dan direktur laboratorium Pusat Internasional. Penelitian Kesehatan di Rumah Sakit Rhode Island. “Yang menarik adalah ini adalah strategi vaksinasi yang menyerang malaria dengan cara yang belum pernah diserang sebelumnya – di mana parasit menjadi terlibat dalam kematiannya sendiri. Kami berharap vaksin ini, mungkin dikombinasikan dengan antigen malaria lainnya. , akan diterjemahkan ke dalam strategi yang dapat membantu mencegah malaria parah pada manusia. “

Pengujian vaksin manusia kemungkinan masih bertahun-tahun lagi, kata para peneliti, dan tidak ada cara untuk memastikan itu akan berhasil. Tetapi tim berharap bahwa pendekatan yang diambil dalam studi ini, yang mencari faktor-faktor yang berkontribusi pada resistensi penyakit yang terjadi secara alami, akan terbukti efektif jika pendekatan lain tidak.

Mencari antibodi

Hasil yang dijelaskan dalam makalah baru ini dibuat hampir 20 tahun, dimulai dengan penelitian epidemiologi yang dipimpin oleh Michal Fried dan Patrick Duffy dari National Institutes of Health. Mulai sekitar 2001, mereka mulai merekrut kelompok anak-anak di Tanzania. Anak-anak tersebut didaftarkan saat lahir dan diikuti selama bertahun-tahun untuk melihat siapa di antara mereka yang mengembangkan respons kekebalan terhadap malaria.

“Ada banyak pekerjaan epidemiologis yang sulit untuk mengidentifikasi anak mana yang resisten dan mana yang tidak,” kata Kurtis. “Hanya setelah kami mengetahui tingkat resistensi mereka, kami dapat menggunakan informasi ini untuk mengidentifikasi target parasit yang dikenali oleh antibodi yang dibuat hanya oleh anak-anak yang resisten tetapi tidak oleh anak-anak yang rentan.”

Untuk penelitian terbaru ini, tim memilih 12 anak resisten dan 14 rentan dari kohort Tanzania. Para peneliti melihat sampel darah yang diambil dari anak-anak sekitar usia dua tahun, ketika kekebalan yang didapat secara alami tampaknya berkembang. Dengan menggunakan metode canggih untuk memasukkan protein malaria ke setiap sampel darah satu per satu, para peneliti dapat mencari antibodi apa pun terhadap protein tertentu yang ada dalam sampel resisten dan bukan pada sampel yang rentan. Pekerjaan itu mengidentifikasi PfGARP sebagai faktor potensial dalam memberikan perlawanan.

Setelah mengidentifikasi PfGARP, para peneliti kemudian memeriksa apakah tanggapan antibodi terhadap PfGARP dikaitkan dengan resistansi pada sampel yang lebih besar yaitu 246 anak. Mereka menemukan bahwa anak-anak tanpa antibodi anti-PfGARP berisiko 2,5 kali lebih tinggi terkena malaria berat dibandingkan dengan mereka yang memiliki antibodi tersebut.

“Membunuh beralih”

Langkah selanjutnya adalah mencoba memahami bagaimana antibodi anti-PfGARP mempengaruhi parasit. Serangkaian percobaan laboratorium menunjukkan bahwa protein PfGARP diproduksi oleh sel trofozoit malaria, yang hidup dan memakan nutrisi di dalam sel darah merah. Protein kemudian diangkut ke membran luar sel darah merah, di mana ia membuat sel parasit rentan terhadap antibodi.

“Ini tombol pemutus,” kata Kurtis. “Ketika antibodi berikatan dengan protein, ia mengirimkan sinyal yang memberitahu trofozoit untuk mengerut dan mati. Saat kami memasukkan antibodi ke sampel di cawan petri, kami berakhir dengan 98% atau 99% parasit mati.”

Aktivitas protein menimbulkan pertanyaan mengapa suatu organisme akan mengembangkan mekanisme penghancuran diri seperti itu. Kurtis berpikir itu mungkin telah berevolusi sebagai alat penginderaan ketika inang parasit dalam kesulitan.

“Tidak selalu merupakan kepentingan terbaik parasit untuk membunuh inangnya,” kata Kurtis. “Menjaga inang tetap terinfeksi tetapi tetap hidup berarti lebih banyak peluang bagi parasit untuk berkembang biak. Jadi, ini mungkin cara untuk merasakan inang dalam kesulitan dan kemudian mengurangi jumlah parasit yang sesuai.”

Antibodi anti-PfGARP membajak yang mengembangkan sistem dan mengubahnya melawan parasit.

Setelah menunjukkan bahwa antibodi PfGARP membunuh parasit, para peneliti mengembangkan dua jenis vaksin PfGARP. Keduanya terbukti melindungi primata bukan manusia yang terpapar malaria bentuk manusia.

Strategi baru

Upaya sebelumnya untuk mengembangkan vaksin untuk melawan malaria tidak banyak berhasil. Tetapi para peneliti yang terlibat dalam pekerjaan terbaru ini mengatakan ada alasan untuk percaya bahwa strategi baru ini dapat berhasil sementara yang lain gagal. Itu karena parasit menyerang pada titik yang berbeda dalam siklus infeksi dari vaksin lain.

Ketika nyamuk yang terinfeksi menggigit seseorang, ia menyuntikkan sel seperti benang yang disebut sporozoit, yang berjalan melalui aliran darah ke hati. Di sana, parasit berubah menjadi jenis sel berbeda yang disebut merozoit yang keluar dari hati dalam jumlah besar untuk menginfeksi sel darah merah. Begitu mereka menginvasi sel darah merah, parasit berubah lagi menjadi trofozoit, yang memakan nutrisi di dalam sel sebelum mereka meledak untuk memulai siklus lagi.

Vaksin yang ada yang menargetkan tahap pertama – bertujuan untuk mencegah infeksi hati – memiliki keberhasilan terbatas. Itu sebagian, kata Kurtis, karena jendela waktu untuk melakukan intervensi sangat kecil.

“Butuh lima menit bagi parasit untuk berpindah dari nyamuk ke hati,” katanya. “Karena sangat cepat, jumlah antibodi yang dibutuhkan untuk menghentikannya sangat besar. Dan jika hanya satu sporozoit yang masuk, Anda terkena malaria.”

Vaksin baru ini menargetkan tahap trofozoit, yang berlangsung hingga satu hari, kata Kurtis. Para peneliti berharap bahwa jangka waktu yang lebih lama untuk intervensi akan mengurangi jumlah antibodi yang dibutuhkan untuk membunuh parasit, dan dengan demikian membuat vaksin menjadi lebih efektif.

“Ini memberi kami waktu 24 jam, bukan 5 menit untuk campur tangan,” kata Kurtis. “Selama waktu itu, parasit mengungkapkan PfGARP – tombol pemutus. Kami telah merancang vaksin yang mengaktifkannya.”

Para peneliti berencana untuk terus menguji berbagai versi vaksin pada model hewan dan akhirnya memulai uji coba pada manusia di tahun-tahun mendatang.

“Ini adalah upaya tim yang luar biasa yang melibatkan ahli penyakit menular, ahli patologi, ahli epidemiologi, ahli genetika dan ahli biologi molekuler,” kata Kurtis. “Dibutuhkan semua orang untuk membuat ini mungkin, dan kami berharap hasil akhirnya adalah vaksin yang dapat menyelamatkan nyawa.”

Pekerjaan ini didukung oleh Institut Kesehatan Nasional AS (R01-AI076353, R01-AI127699, R01-AI110699, R01-AI52059, R01AI092120, R01-AI145941, R01-AI102907, COBRE CCRD P20GM103421), Pilot Riset Sistem Rumah Sakit Seumur Hidup Penghargaan dan Bill & Melinda Gates Foundation (1364).

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : HK Prize

Author Image
adminProzen