تطوير لقاح جديد للملاريا باستخدام تقنية cryo-EM

اتخذ العلماء خطوة مهمة نحو تطوير لقاح جديد للملاريا، وتم الكشف لأول مرة عن مخطط ” على المستوى الذري ” لكيفية غزو الطفيلي للخلايا البشرية، وذلك باستخدام تقنية cryo-EM أو ( cryo-electron microscopy ) الحائزة على جائزة نوبل للتكنولوجيا، حيث قام الباحثون بتخطيط أول اتصال مخفي سابقا بين طفيليات الملاريا vivax malaria وخلايا دم حمراء شابة تغزوها، لبدء انتشار الطفيليات في جميع أنحاء الجسم .

تطوير لقاح جديد للملاريا باستخدام تقنية cryo-EM
اتخذ علماء ملبورن خطوة مهمة نحو تطوير لقاح جديد للملاريا، وكشف لأول مرة عن مخطط ” على المستوى الذري ” لكيفية غزو الطفيلي للخلايا البشرية، وقد تم نشر هذا الاكتشاف اليوم في مجلة الطبيعة، حيث قام البروفسور المشارك واي هونغ ثام والدكتور جاكوب جروزكزيك من معهد وولتر و إليزا في ملبورن – بالتعاون مع الدكتور ريك هوانغ والدكتور زيهينج يو من معهد هوارد هيوز الطبي بالولايات المتحدة – بحل لغز الآلية الجزيئية التي يستخدمها الطفيلي، للاستيلاء على خلايا الدم الحمراء .

هذه الخطوة الأساسية في دورة حياة الملاريا هي بداية الأعراض الكلاسيكية المرتبطة بالملاريا – التي تتمثل في الحمى، القشعريرة، التوعك، الإسهال والقيء – والتي يمكن أن تستمر لأسابيع أو حتى لفترة أطول .

تقنية Cryo-EM هي مفتاح اللقاح الجديد
في وقت سابق من هذا العام، اكتشف الفريق أن طفيليات P. vivax تستخدم مستقبل الترانسفرين البشري للوصول إلى خلايا الدم الحمراء، وبمساعدة تقنية cryo-EM قال البروفيسور ثام إن الفريق تمكن من التغلب على التحديات التقنية السابقة لتصور التفاعل على المستوى الذري، وقال البروفيسور ثام : ” لقد قمنا الآن بالتخطيط وصولا إلى المستوى الذري، حيث وصلنا بالضبط للكيفية التي يتفاعل الطفيل بها مع مستقبل الترانسفرين البشري “، ويتابع : ” وهذا أمر بالغ الأهمية لأخذ نتائجنا الأصلية إلى المرحلة التالية – أي تطوير العقاقير واللقاحات الجديدة المحتملة المضادة للملاريا، إن Cryo-EM تفتح الأبواب أمام الباحثين لتصور التراكيب التي كانت في السابق كبيرة جدا ومعقدة ولا يمكن حلها ” .

طفيل الملاريا
P. vivax هو طفيل الملاريا الأكثر انتشارا على مستوى العالم، والسبب الرئيسي للملاريا في الغالبية العظمى من البلدان خارج إفريقيا، وبسبب ميله إلى ” الإختفاء ” دون أن يكتشفه جهاز المناعة في كبد الشخص، فهو أيضا الطفيلي رقم واحد المسئول عن الإصابة المتكررة بالملاريا .

ما قام به الباحثون
بتوجيه من الخريطة ثلاثية الأبعاد، قال البروفيسور ثام إن الفريق تمكن من استنباط التفاصيل الدقيقة للتفاعل بين الطفيلي والمضيف، وتحديد أضعف مناطقه، وتابع : ” لقد حددنا الآن الآلية الجزيئية التي ستكون أفضل هدف لتصميم لقاح مضاد للملاريا، يكون فعال ضد أكبر مجموعة من طفيليات P. vivax “” .

وتابع : ” مع هذا المستوى غير المسبوق من التفاصيل، يمكننا الآن أن نبدأ في تصميم علاجات جديدة تستهدف على وجه التحديد آلية الغزو للطفيلي وتعطلها، مما يمنع طفيليات الملاريا من اختطاف خلايا الدم الحمراء البشرية من الانتشار عبر الدم، وفي النهاية تنتقل إلى الآخرين ” .

استغلال النقاط الضعيفة
قال الدكتور غروسزكايك إن الفريق أيضا ” حل ” كيفية ارتباط الأجسام المضادة للملاريا بطفيليات Pivox النشيطة ومنعها من غزو خلايا الدم الحمراء، باستخدام مرافق البلورات بالأشعة السينية في السنكروترون الأسترالي، ومع هذه الخريطة البلورية، قمنا بتحديد نقاط ضعف إضافية يمكن استغلالها كأهداف علاجية، حيث تسمح لنا المعلومات بالعودة إلى الطفيليات وسحب جزء البروتين الذي سيصنع أفضل لقاح ممكن ” .

وقد قام برعاية وتمويل هذا البحث مجلس البحوث الأسترالي، ومنحة الابتكار السريع، والمجلس الوطني للصحة والبحوث الطبية، ومعهد هوارد هيوز الطبي، وويلكوم تراست، ودراكنسبيرغ تراست، والحكومة الفيكتورية .

المصدر : ساينس ديلي