సహజ మానవ ప్రతిరోధకాలను ఉపయోగించడం ద్వారా తీవ్రమైన మలేరియాను ఆపడం

పరాన్నజీవి వల్ల తీవ్రమైన మలేరియా వస్తుంది ప్లాస్మోడియం ఫాల్సిపరం ఇది ఎర్ర రక్త కణాలను సోకుతుంది మరియు మార్పు చేస్తుంది. ఈ మార్పులు ఎర్ర రక్త కణాలను మెదడులోని చిన్న రక్తనాళాల గోడలకు అంటుకునేలా చేస్తాయి. ఇది బలహీనమైన రక్త ప్రసరణ మరియు చిన్న రక్త నాళాల అడ్డంకికి దారితీస్తుంది, ఇది మెదడు వాపుకు కారణమవుతుంది మరియు సెరిబ్రల్ మలేరియాగా అభివృద్ధి చెందుతుంది.

రక్త ప్రవాహాన్ని నిరోధించడం అనేది ప్రధానంగా సోకిన ఎర్ర రక్త కణాల ఉపరితలంపై ఉన్న PfEMP1 అని పిలువబడే 60 వైరస్ ప్రోటీన్ల కుటుంబం ద్వారా నడపబడుతుంది. కొన్ని రకాల PfEMP1 ప్రొటీన్‌లు రక్తనాళాల లైనింగ్ కణాల ఉపరితలంపై EPCR అని పిలువబడే మరొక మానవ ప్రోటీన్‌తో జతచేయబడతాయి. ఈ పరస్పర చర్య రక్త నాళాలను దెబ్బతీస్తుంది మరియు ప్రాణాంతక సమస్యల అభివృద్ధికి దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉంటుంది.

ఆఫ్రికాలోని పిల్లలు పెద్దవారైనప్పుడు, వారు క్రమంగా రోగనిరోధక శక్తిని అభివృద్ధి చేస్తారని మరియు టీనేజర్లు మరియు పెద్దలు చాలా అరుదుగా ప్రాణాంతక వ్యాధి సమస్యలతో బాధపడుతున్నారని పరిశోధకులకు తెలుసు. ఈ రక్షణ PfEMP1ని లక్ష్యంగా చేసుకునే యాంటీబాడీస్ ద్వారా మధ్యవర్తిత్వం వహించినట్లు భావించబడింది.

PfEMP1 అనేది చాలా వేరియబుల్ ప్రొటీన్ మరియు చాలా కాలంగా సాంకేతికంగా కష్టతరమైన టీకా లక్ష్యంగా పరిగణించబడుతుంది. అందువల్ల రోగనిరోధక వ్యవస్థ ప్రతిరోధకాలను ఉత్పత్తి చేయగలదా అనేది దీర్ఘకాలిక ప్రశ్న – నిర్దిష్ట వ్యాధికారకాలను గుర్తించే మరియు తటస్థీకరించే ప్రోటీన్లు – ఇవి ప్రసరణలో అనేక రకాల PfEMP1 రకాలను లక్ష్యంగా చేసుకోగలవు.

“వాటన్నింటిని గుర్తించగల ఏకైక యాంటీబాడీని గుర్తించగలమా అని మేము సంకోచించాము” అని పేపర్ యొక్క సహ-సీనియర్ రచయిత మరియు EMBL బార్సిలోనాలోని గ్రూప్ లీడర్ మరియా బెర్నాబ్యూ చెప్పారు, “మరియు మా మెరుగైన రోగనిరోధక స్క్రీనింగ్ పద్ధతులు విశ్వవిద్యాలయంలో అభివృద్ధి చెందాయని తేలింది. టెక్సాస్ PfEMP1 ప్రోటీన్ యొక్క విభిన్న సంస్కరణలకు వ్యతిరేకంగా విస్తృతంగా ప్రభావవంతమైన మానవ ప్రతిరోధకాల యొక్క రెండు ఉదాహరణలను త్వరగా గుర్తించింది, అవి రెండూ CIDRα1 అని పిలువబడే ప్రోటీన్ యొక్క భాగాన్ని లక్ష్యంగా చేసుకున్నాయి ఇది EPCR రిసెప్టర్‌తో సంకర్షణ చెందుతుంది.”

ఆ యాంటీబాడీలు సజీవ రక్తనాళాలలో EPCR బైండింగ్‌ను విజయవంతంగా నిరోధించగలవా అని బృందం పరీక్షించాల్సిన అవసరం ఉంది. చాలా వ్యాధులలో, ఇది జంతు నమూనాలలో పరీక్షించబడి ఉండవచ్చు. అయినప్పటికీ, మలేరియా కోసం, ఇది సాధ్యం కాదు ఎందుకంటే ఎలుకలకు సోకే పరాన్నజీవుల యొక్క వైరస్ ప్రోటీన్లు వాటి మానవ ప్రతిరూపాల నుండి చాలా భిన్నంగా ఉంటాయి.

ఈ సవాలును అధిగమించేందుకు పరిశోధకులు ఒక వినూత్న విధానాన్ని రూపొందించారు. వారు ప్రయోగశాలలో మానవ రక్త నాళాల నెట్‌వర్క్‌ను పెంచడానికి మరియు ప్రత్యక్ష పరాన్నజీవులతో సోకిన మానవ రక్తాన్ని నాళాల ద్వారా పంపించడానికి ఒక మార్గాన్ని అభివృద్ధి చేశారు, తద్వారా వ్యాధిని ఒక డిష్‌లో పునర్నిర్మించారు. ఈ ప్రయోగాలు ప్రతిరోధకాలు సోకిన కణాలను పేరుకుపోకుండా నిరోధించగలవని నిరూపించాయి, తీవ్రమైన మలేరియా లక్షణాలకు దారితీసే అడ్డంకిని ఆపడానికి అవి సహాయపడతాయని సూచిస్తున్నాయి.

“మేము మా ఆర్గాన్-ఆన్-ఎ-చిప్ టెక్నాలజీని 3Dలో మెదడు మైక్రోవేస్సెల్‌లను పునఃసృష్టి చేయడానికి ఉపయోగించాము, అప్పుడు మేము మలేరియా పరాన్నజీవుల బారిన పడ్డాము” అని EMBL బార్సిలోనాలోని మరియా బెర్నాబ్యూస్ గ్రూప్‌లో పోస్ట్‌డాక్టోరల్ ఫెలో అయిన మేరీ-స్క్ఓడోవ్స్కా క్యూరీ వియోలా ఇంట్రోని అన్నారు. పని యొక్క మొదటి రచయిత. “మేము రెండు ప్రతిరోధకాలను వాస్కులేచర్‌లోకి ప్రవేశపెట్టాము మరియు అవి సోకిన రక్త కణాలను నాళాలకు అంటుకోకుండా ఎంత బాగా నిరోధించాయో ఆకట్టుకున్నాము. కంటికి నిరోధం తక్షణమే స్పష్టంగా కనిపించడం చాలా ఆశ్చర్యంగా ఉంది.”

యూనివర్శిటీ ఆఫ్ కోపెన్‌హాగన్ మరియు ది స్క్రిప్స్ రీసెర్చ్ ఇన్‌స్టిట్యూట్‌లోని సహకారులు చేసిన స్ట్రక్చరల్ మరియు ఇమ్యునాలజీ విశ్లేషణలో ఈ ప్రతిరోధకాలు ఇదే విధమైన మెకానిజం ద్వారా పరాన్నజీవి బంధాన్ని నిరోధిస్తాయని వెల్లడించింది — CIDRα1 పై మూడు అత్యంత సంరక్షించబడిన అమైనో ఆమ్లాలను గుర్తించడం. ఈ విస్తృతంగా రియాక్టివ్ యాంటీబాడీలు తీవ్రమైన మలేరియాకు రోగనిరోధక శక్తిని పొందే సాధారణ యంత్రాంగాన్ని సూచిస్తాయి మరియు తీవ్రమైన మలేరియాను లక్ష్యంగా చేసుకుని PfEMP1-ఆధారిత వ్యాక్సిన్ లేదా చికిత్స రూపకల్పన కోసం నవల అంతర్దృష్టులను అందిస్తాయి.

“ఈ అధ్యయనం టీకా లేదా ఇతర చికిత్సల వంటి తీవ్రమైన మలేరియా నుండి ప్రజలను రక్షించే కొత్త మార్గాలను లక్ష్యంగా చేసుకోవడానికి తలుపులు తెరుస్తుంది” అని బెర్నాబ్యూ చెప్పారు. “ఇది మలేరియా వంటి వ్యాధులను అర్థం చేసుకోవడంలో కీలకమైన అంతర్జాతీయ మరియు ఇంటర్ డిసిప్లినరీ సహకారానికి కృతజ్ఞతలు. మా సహకారులు ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఉన్నారు, మలేరియాను వివిధ కోణాల్లో అధ్యయనం చేస్తున్నారు. ఇలాంటి పెద్ద సవాళ్లను పరిష్కరించడానికి మేము కలిసి పనిచేయడం కొనసాగించాలి.”

ఆమె ఇలా జోడించారు: “EMBL బార్సిలోనాలో, కణజాల ఇంజనీరింగ్ మరియు పెరుగుతున్న అవయవాలు-ఆన్-ఎ-చిప్ వ్యాధులను మరింత సంక్లిష్టత మరియు వివరాలతో అధ్యయనం చేయడానికి మరియు టీకా అభ్యర్థులను పరీక్షించడానికి ఉపయోగకరమైన ప్లాట్‌ఫారమ్‌లను అందించడానికి మాకు అనుమతిస్తుందని మేము నమ్ముతున్నాము.”