Genom-Forscher entwickeln neuartige Ansätze zu studieren verbreitete form der malaria: die Analysen von Plasmodium-vivax-Parasiten-RNAs helfen, zu verstehen, übertragungs-und Malaria-Behandlung Antwort

Wissenschaftler am Institut für Genome Sciences (IGS) an der Universität von Maryland School of Medicine (UMSOM) entwickelten eine neue Art und Weise mit Genom-Sequenzen zu untersuchen und besser zu verstehen, übertragung, Behandlung und letztendlich auszurotten, Plasmodium vivax, die am weitesten verbreitete form der malaria. P. vivax ist ein einzelliger durch Mücken übertragen. Es ist die am weitesten verbreitete menschliche malaria-Parasiten, verantwortlich für mehr als 8,5 Millionen klinische malaria-Fälle weltweit und drohten mehr als zwei Milliarden Menschen in über 90 Ländern. Im Gegensatz zu Plasmodium falciparum, einem anderen Arten von malaria, P. vivax kann nicht kultiviert werden in vitro-und bleibt schlecht verstanden und widerstandsfähig, um eine Eliminierung der Krankheit.

IGS-Forscher zusammen mit Wissenschaftlern am Institut Pasteur in Kambodscha zu analysieren, die Parasiten-gen-Ausdruck-profile von P. vivax malaria-Patienten in einer Studie zur Bestimmung der Wirksamkeit von Chloroquin als eine malaria-Behandlung. Mit einer Kombination aus genomischen und bioinformatischen Ansätzen verglichen Sie die Parasiten transkriptoms, oder eine Reihe von Ribonukleinsäure (RNA) – Moleküle, die von verschiedenen Patienten Infektionen und analysiert, wie die Parasiten reagiert chloroquine, eine gemeinsame Malaria-Medikament, entsprechend der Forschung, die veröffentlicht wurde in Nature Kommunikation.

„Durch die Analyse der Parasit mRNAs direkt von infizierten Patienten Blutproben, konnten wir beobachten, dass nicht alle Infektionen enthalten den gleichen Anteil der männlichen und weiblichen Parasiten, die erforderlich sind, infizieren die Mücken und Vermehrung der Krankheit. Diese Beobachtung deutet darauf hin, dass Parasiten-übertragung ist komplexer als wir bisher gedacht und, vielleicht, dass der Parasit in der Lage zu ändern, Ihre Entwicklung zu gewährleisten optimales überleben“, sagte David Serre, PhD, Associate Professor für Mikrobiologie und Immunologie und Mitglied der IGS.

Dr. Serre, wer ist Principal Investigator, sagte Forscher analysierten die Genexpression Veränderungen, hervorgerufen durch Chloroquin-Behandlung und demonstriert, dass das Malaria-Medikament, während die effiziente Beseitigung von P. vivax Parasiten, verhält sich das anders, dass es nicht auf P. falciparum-Parasiten. „Das unterstreicht, dass die biologischen Unterschiede zwischen diesen zwei menschlichen malaria-Parasiten und die Bedeutung speziell der Erforschung dieses wichtigen Erregers wenn wir hoffen, dass wir schließlich zu beseitigen malaria weltweit“, sagte er.

Die Genom-Sequenzierung Studien liefern einzigartige Erkenntnisse über dieses vernachlässigten menschlichen Parasiten, sondern sind beschränkt auf die Identifizierung der biologischen Unterschiede kodiert in der DNA-Sequenz. Jedoch, gen-Ausdruck-Studien, die Auskunft geben könnte über die regulation des Parasiten-Lebenszyklus und seine Reaktion auf die Medikamente, wurden schwierig zu implementieren, die für diese Erreger aufgrund der heterogenen Mischung von Parasiten-Stadien präsentieren, in der jeder patient die Infektion.

„Diese wichtige Forschung hilft uns, besser zu verstehen, wie Sie zu behandeln, zu verhindern und letztendlich zu eliminieren diese Art von malaria. Dies ist besonders kritisch, inmitten einer wachsenden Sorge von Resistenzen zu Antimalaria-Behandlungen,“ sagte UMSOM Dekan E. Albert Reece, MD, PhD, MBA, Universität Executive Vice President für Medizinische Angelegenheiten und der John Z. und Akiko K. Bowers Distinguished Professor.

Warum malaria wiederholen? Wie Puzzleteile, die sich langsam füllte

Einige Menschen leiden unter wiederholten Angriffen von malaria. Diese können auftreten, Wochen, Monate oder länger nach Vertragsabschluss die Krankheit. Das Phänomen ist nur allzu vertraut, die diejenigen, die von Moskitos gebissen trägt die Art der malaria verursachende Organismus bekannt als Plasmodium vivax. In der Erwägung, dass die malaria-agent in Afrika ist vor allem Plasmodium falciparum, P. vivax ist die am weitesten verbreitete der mehr als ein halbes Dutzend malaria-Parasiten Arten, die Menschen infizieren weltweit.

Eine noch ungelöste Frage ist, warum erleben Menschen das Wiederauftreten von P. vivax malaria trotz erhielten eine Behandlung für die Krankheit. Es gibt auch immer noch keine absolute Klarheit darüber, wo – in welche Organe und Gewebe – Parasiten, die verantwortlich für persistierende Infektionen verbergen haben. Denn wir wissen es nicht, wir können nicht bestimmen, wie um Sie zu töten. Ohne Füllung, in diese leere, die wir nicht in der Lage zur Erreichung des Ziels der Beseitigung der malaria-Parasiten, die überall in der Welt.

Für die letzten vier Jahrzehnte, ich habe zeitweise schon Ausloten, was macht die malaria wieder auftreten, lange nachdem die Menschen die sich infiziert haben, die durch P. vivax, und haben einige bedeutende konzeptionelle Durchbrüche. Diese, kombiniert mit weitere Forschung durch andere Wissenschaftler haben sich stark verbessert unser Verständnis von, warum die malaria Auftritt.

Die letzten Voraus die ultimative Annahme der Theorie, die ich zuerst formuliert vor sieben Jahren. Nämlich, dass der Parasit vermehrt sich – unerkannt – in mehr Organen und Geweben im Körper als nur die Leber und Blut (das ist das konventionelle dogma).

Eines der Ergebnisse dieser neue Abschluss ist die zunehmende Erkenntnis, dass Drogen möglicherweise nicht beseitigen malaria-Parasiten mit gleicher Wirksamkeit in alle Teile des Körpers, die Sie bewohnen. Dies ist eine mögliche Erklärung (es gibt auch andere), warum malaria kann wieder auftreten, trotz Behandlung.

Wir haben immer noch nicht alle Antworten haben. Aber wesentliche neue Erkenntnisse entstehen, die wichtige Implikationen für die Behandlung von malaria, und schließlich Ihre Ausrottung.

Die Reise der Entdeckung

Für einige Zeit wurde angenommen, dass es nur eine Quelle der Malaria-Rückfall, nämlich eine ruhende Leber Phase des P. vivax Parasiten namens „hypnozoite“. Dieser Begriff, den ich geprägt, vor 41 Jahren, ist abgeleitet aus den griechischen Worten hypnos (Schlaf) und zoon (Tier). Also, eine „schlafende Tier“.

Wenn ein hypnozoite wacht auf, es vermehrt sich in der Leber Zelle, in der es lebt, was in der Bildung einer großen Anzahl von Nachkommen, die sogenannten Merozoiten. Nach Austritt aus der Leber-Zelle, Sie dringen in rote Blutkörperchen und zu reproduzieren in Ihnen. Wenn diese Zellen platzen, Sie Freisetzung von Merozoiten, die dann geben Sie anderen die roten Blut-Zellen, in denen der Zyklus wiederholt sich.

Es ist der fortschreitenden Verbreitung von merozoite Bühne Parasiten in die Blutbahn, das führt zu einem wiederkehrenden Anfall von symptomatischen Erkrankung.

Bis jetzt, Leber -, Zellen – und vor allem Blutgefäße – wurden in der Regel als die einzigen Lebensräume der Menschen, wo die malaria-Parasiten Leben und vermehren sich.

Aber biomedizinischen Wissens geändert hat. Es ist nun immer deutlicher, dass Rezidive entstehen durch nicht nur Merozoiten im inneren Blutgefäße, aber in der Tat von Merozoiten, die außerhalb der Blutgefäße zu.

Vor sieben Jahren habe ich darauf hingewiesen, für die erste Zeit (auf der Grundlage von komplizierten Beweismitteln) , P. vivax Rezidive kann auch erklärt werden, wenn es ein reservoir von Merozoiten, die außerhalb der Blutbahn.

Das Konzept ist einfach, dass die nicht-Blutkreislauf Herkunft von P. vivax Malaria-Rezidive können sowohl Merozoiten, die auftreten außerhalb der Blutgefäße und hypnozoites in der Leber (nicht hypnozoites nur).

Vor kurzem habe ich herausgefunden, an der University of the Witwatersrand, Knochenmark dient wahrscheinlich als merozoite reservoir für die P. vivax Parasiten. Andere Forscher hatten bereits vorgeschlagen, die Möglichkeit.

Außerdem habe ich immer wieder rationalisiert, dass die gleiche Sache beziehen könnte, der Milz, und vielleicht andere sites auch. Dieser wurde abgeschlossen durch verbinden der Punkte (in anderen Worten, theoretisch), was teilweise durch die Analyse der veröffentlichten Literatur, einige relativ obskure.

Ein Paradigmenwechsel

Dieses bessere Verständnis ist eine wichtige Entwicklung und hat Implikationen für die Behandlung von malaria und Beseitigung der malaria-Parasiten in menschlichen Populationen. Dies ist, weil es Hinweise gibt, dass eine Droge, die tötet, Merozoiten in einem Ort im Körper nicht unbedingt töten alle Merozoiten, die anderswo auftreten.

So können nicht nur die Patienten nicht geheilt werden, aber die Parasiten können in regelmäßigen Abständen geben Sie dem zirkulierenden Blutstrom und aufgesaugt werden, die durch Mücken übertragen wird, wenn Sie füttern. Dies kann dazu führen, weitere übertragung von malaria, wenn die infizierten Mücken beißen andere Menschen.

Aber wissenschaftliche dogma ist oft fest verankert. Es dauerte bis zum letzten Jahr für die Idee, dass es eine dual-Herkunft des nicht-Blutkreislauf Parasiten P. vivax Rezidive (beide Merozoiten außerhalb der Blutbahn und hypnozoites) eine Zusage zu erhalten.

Unglaube – sowie einige Dämonisierung in reflexartige Reaktionen auf meine unkonventionellen Ansichten – ist die schrittweise Metamorphose in den Vertrag. Dies geschieht vor allem wegen der neuen Forschung an der Harvard University, der University of Glasgow und anderswo. Studien haben Ergebnisse gezeitigt, die können erbracht werden als zusätzliche Unterstützung für meine sieben-Jahr-alten Konzept.

Folglich, eine dramatisch – und willkommen – Bewusstseinswandel stattfindet. Malariologists sind zu Beginn noch einmal betonen, mein Konzept, und wiederholen Sie die Belege dafür, die ich ausgegraben hatte und in bits und Stücke in meine Veröffentlichungen in den letzten Jahren, sowie Präsentationen auf internationalen Konferenzen.

Was kommt als Nächstes