말라리아 백신 : 쥐 연구에 따르면 과학자들은 점점 더 가깝다.

말라리아를 근절 할 수 있습니까?

많은 연구자들이 갈등을 빚어 온 문제이며 많은 아이디어가 제안되었습니다. 말라리아가 주목받는 이유는 아프리카에서 2 천만명이 감염되어 매년 50 만명이 사망하는 가장 치명적인 질병 중 하나이며, 아프리카의 영아들은 대부분 사망자로 고통 받고 있습니다.

이 질병은 인류에게 커다란 부담이며, 경제와 사회 발전에 해를 끼치고 있습니다. 질병 통제 및 예방 센터에 따르면 말라리아 치료는 아프리카에 연간 약 120 억 달러의 비용이 든다고합니다. 보고서는 미국에서 매년 약 1,700 건의 사례가 진단되었으며 대개 아시아와 아프리카의 지역으로 여행 한 사람들이 발병하고있는 것으로 나타났습니다.

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수십 년 동안 연구자들은 "투과 차단 백신 (transmission-blocking vaccine)"이라는 새로운 아이디어를 연구하고 있습니다.이 백신은 수혜자가 질병을 갖지 못하게하는 전통적인 백신과는 다릅니다. 여기 백신은 감염된 사람 숙주에서 모기에 말라리아를 일으키는 기생충의 전파를 차단합니다.

사람이 그러한 백신을 접종 받으면 혈액에 특정 항체가 생성됩니다. 모기가 감염된 사람의 혈액에 물리고 섭취하면 기생충과 항체가 모두 모기의 위장에 흡수됩니다. 일단 모기 안에 있으면 항체가 기생충에 붙어서 발달을 억제합니다. 이것은 모기가 질병을 다른 사람에게 전염시키는 것을 방지합니다.

개념은 대담하지만 아직 대규모 시험에서 테스트되지 않았습니다.

리포솜: 백신 캐리어

백신은 질병을 일으키는 미생물 조각을 몸에 보여줌으로써 작동합니다. 이 부분 자체는 병을 일으키지 않지만 신체에 침입자의 미리보기를 제공하여 미생물에 표식을 붙이고 항체를 파괴 할 수있는 항체를 만들 수 있습니다.

강력한 항체 반응을 유도하는 강력한 백신을 개발하기 위해서는 질병을 유발하는 유기체로부터 단백질을 선택하는 것이 중요합니다. 과학자들은 백신을 생산하기 위해 미생물이 생산하는 특정 단백질이 들어 있습니다. 우리 연구를 위해 우리는 말라리아 기생충의 표면에 발견 된 Pfs25라는 잘 연구 된 단백질을 선택했습니다.

기생충은 모기의 중간 덩어리에서 발달 할 때이 단백질을 표면에 나타냅니다. 투과 차단 백신의 표적 단백질 Pfs25는 임상 1 상 시험에서 임상 시험을 거쳤습니다. 그러나 진행이 제한되었습니다. Pfs25 단백질은 그 자체로 특정 항체 생성이 약하게 유발되기 때문입니다.

다른 접근법에서 연구자들은 다른 임상 시험을 위해 변형 된 PFS25를 유 전적으로 조작하기위한 조치를 취했다. 일반적으로 이러한 접근법은 유망하지만 대상 단백질이 기생충의 천연 단백질을 정확히 모방하지 못하는 잠재적 인 위험이 있습니다.

우리는 리포좀을 포함하는 새로운 유형의 백신이 전염 - 차단 백신 보조제의 유망한 후보가 될 수 있다고 믿는다. 면역 보강제 인 보조제는 면역 반응을 강화시키는 또 다른 백신 성분입니다. 리포솜은 지방 분자로 만든 중공 구체입니다.

리포좀의 장점은 단지 Pfs25 단백질에 비해 면역 세포에 기생충 단백질을 더 많이 전달할 수 있다는 것입니다. 이 세포는 리포좀 백신을 섭취하고 더 많은 항체 생성을 유발하여 파괴를위한 기생충을 표적으로 삼아 질병을 차단합니다.

Jonathan Lovell 연구팀은 말라리아 퇴치를위한 백신으로 리포좀을 개발했습니다. 2015 년 Lovell 박사 팀은 단백질을 히스티딘 태그 (histidine tag)라고 불리는 일련의 아미노산에 부착시켜 단백질을 리포좀에 고정시키는 방법을 알아 냈습니다. 이 꼬리표는 단백질을 리포솜에 부착시키는 앵커와 같이 작용합니다.

비타민 B12와 유사한 구조를 가진 코발트 - 함유 분자를 첨가함으로써, 리포좀 - 단백질 구조가 안정하게되었다.

말라리아의 확산을 제거

Lovell 연구실은 표면에 기생충 단백질을 표시하는 코발트 엮어 진 리포솜 기반 백신을 개발했습니다.

이 백신을 만드는 것은 간단합니다. 우리가 코발트 리포좀과 Pfs25- 히스티딘 분자를 갖게되면, 우리는 단순히 이들 부분을 함께 섞어서 구조가 자발적으로 형성됩니다. 이 Pfs25 리포좀을 마우스에 주사하면 다량의 항체가 생성됩니다.

쥐의 항체는 모기의 내장에서 기생충의 발달을 막았습니다. 우리는 감염되지 않은 모기가 말라리아 기생충에 감염된 사람을 물었을 때 빨아 먹는 피는 곤충의 장에서 기생충이 번식하는 것을 막을 수있는 기생충과 인간 항체를 가지고 있다고 예상합니다.

우리가이 백신을 쥐에서 시험했을 때, 동물들은 250 일 이상 항체를 생산했습니다. 이 기간 동안 생성 된이 항체들은이 기간 동안 말라리아 기생충의 발달을 막았습니다.

앞으로 나아가 다

코발트 리포솜의 또 다른 중요한 특징은 여러 종류의 항체 생성을 유발하는 입자를 생성하기 위해 기생충 발달 단계의 각기 다른 단백질을 부착 할 수 있다는 점입니다. 우리의 결과는 5 개의 독특한 말라리아 단백질이 리포좀 표면에 부착 될 수 있음을 보여주었습니다.

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다수 단백질을 운반하는 리포좀으로 면역화 된 마우스로부터의 항체는 기생충 발달의 많은 단계를 인식 하였다. 그 결과는 유망 해 보입니다. 앞으로이 백신의 안전성과 다양한 종류의 말라리아에서 효과가 있는지 여부를 조사 할 계획입니다.

다음 단계는 다른 동물에서 백신을 테스트하는 것입니다. 궁극적으로 목표는이 기술을 인간 임상 시험으로 번역하고 리포좀 기술과 전염 차단 백신 전략이 말라리아의 전염을 예방하는 효과적인 도구인지 평가하는 것입니다.

이 기사는 원래 Wei-Chiao Huang과 Jonathan Lovell의 The Conversation에 게시되었습니다. 여기에 원본 기사를 읽으십시오.