Малярия остается одной из самых серьезных глобальных проблем здравоохранения. Каждые две минуты она убивает маленького ребенка, что больше, чем любое другое инфекционное заболевание.
Малярийные паразиты, среди которых Plasmodium falciparum является наиболее распространенным и смертоносным, переносятся комарами и имеют сложный жизненный цикл. Симптомы малярии появляются, как только бесполые стадии паразита начинают размножаться внутри эритроцитов. Однако эти бесполые формы должны превратиться в мужскую и женскую стадии, называемые гаметоцитами, чтобы заразить комаров, которые разносят это заболевание.
В исследовании, опубликованном в журнале Nature Microbiology, ученые из Weill Cornell Medicine сообщают, что им удалось идентифицировать белок HDP1, который играет важную роль в активации генов, необходимых для развития мужских и женских стадий. Эта находка дает новые важные сведения о том, как паразит контролирует это превращение в гаметоциты. "HDP1 необходим для развития передающихся стадий паразита", - говорит старший автор исследования Бьорн Кафсак, доцент кафедры микробиологии и иммунологии в Weill Cornell Medicine.
Предыдущие исследования показали, что для переключения между различными стадиями требуется ген-регулятор AP2-G, который инициирует развитие трансмиссивных стадий путем активации других регуляторов экспрессии генов, включая HDP1. В своем новом исследовании ученые показали, что HDP1 необходим для созревания паразита до стадии гаметоцита, что является впервые продемонстрированной связью. Они использовали технологию редактирования генов CRISPR/Cas9 для удаления гена hdp1 у паразитов P. falciparum. Используя микроскопию и другие лабораторные методы, включая проточную цитометрию, секвенирование РНК и профилирование хроматина, они смогли выяснить, что происходит внутри этих клеток на молекулярном уровне.
Ученые обнаружили, что без HDP1 паразиты не могут активизировать экспрессию генов, необходимых для сборки зрелых гаметоцитов и придания им характерной серповидной формы. В конечном итоге это приводит к гибели гаметоцитов и лишает их способности инфицировать комаров. "HDP1 - первый из ранее не охарактеризованного класса ДНК-связывающих белков, обнаруженных при малярии", - сообщил Кафсак. "Это позволило нам лучше понять, как регулируются гены этих паразитов".
Группа нацелена на дальнейшее изучение того, как эти молекулярные изменения приводят к тому, что паразит принимает серповидную форму, что в настоящее время остается неизвестным. "Понимание программы развития этих стадий передачи может в конечном итоге привести к созданию препаратов для блокировки передачи", - отмечает Кафсак. "Возможно, мы сможем найти дополнительные компоненты этого процесса, уникальные для этих паразитов, на которые можно будет направить действие лекарственных препаратов".
