Malaria to choroba pasożytnicza dotykająca każdego roku setki milionów ludzi. Po zakażeniu rozwija się odporność na pasożyta Plasmodium, który powoduje malarię – jednak ta odporność zmniejsza tylko nasilenie choroby, a nie całkowicie zapobiega infekcji. Pomimo ogromnego globalnego wpływu malarii, nie ma jeszcze w praktyce klinicznej szczepionek zapobiegających tej chorobie.

Międzynarodowy zespół wykorzystał cytometrię masową – metodę pozwalającą badać jednocześnie wiele parametrów badanych komórek. Do analizy danych wykorzystano uczenie maszynowe, aby odkryć „sygnatury immunologiczne” związane z objawowymi lub bezobjawowymi zakażeniami u osób zarażonych pasożytem Plasmodium vivax. W ten sposób udało się odkryć nieoczekiwaną rolę limfocytów T w ochronie przed malarią, co może pomóc w opracowywaniu bardzo potrzebnych szczepionek przeciwko tej chorobie.

Badania prowadziły dr Lisa Ioannidis i Diana Hansen z Walter and Eliza Hall Institute (WEHI) w Melbourne (Australia), a ich współpracownikami byli prof. Ric Price z Menzies School of Health Research w Darwin (Australia) i dr Rintis Noviyanti z Eijkman Institute for Molecular Biology (Dżakarta, Indonezja).

Jak zaznaczyła Hansen, odpowiedź immunologiczna na malarię jest jak obosieczny miecz. „Podczas gdy odpowiedź immunologiczna na pasożyta może zapobiegać poważnym chorobom, u niektórych osób nadmierna odpowiedź immunologiczna – prowadząca do ciężkiego stanu zapalnego – zaostrza malarię, powodując najcięższe i potencjalnie śmiertelne objawy” – powiedziała.

„Nasze badania dotyczyły od dawna odpowiedzi na pytanie, w jaki sposób odpowiedzi immunologiczne różnią się między osobami z objawowymi i bezobjawowymi infekcjami malarią. Skupiliśmy się na postaci malarii Plasmodium vivax, która występuje najczęściej w regionie Azji i Pacyfiku oraz w Ameryce Łacińskiej. Gatunek ten jest szczególnym wyzwaniem, ponieważ zarażeni ludzie mogą przez wiele miesięcy nosić w wątrobie pasożyta - bez objawów”.

Korzystając z urządzeń do cytometrii masowej Uniwersytetu w Melbourne, zespół badawczy był w stanie przeprowadzić dogłębną, wielowymiarową ocenę komórek odpornościowych w próbkach krwi dostarczonych przez ludzi żyjących w Indonezji, gdzie występuje endemiczny region malarii powodowanej przez Plasmodium vivax. Dr Ioannidis powiedziała, że zespół porównał wiele aspektów odporności w próbkach od osób niezakażonych, zakażonych bezobjawowo lub zakażonych objawowo.

„We współpracy z zespołem bioinformatycznym WEHI kierowanym przez profesora Gordona Smytha wykorzystaliśmy uczenie maszynowe do opracowania 'sygnatury immunologicznej', która rozróżniała te trzy kategorie próbek. Sygnatury te można zastosować do nowych próbek krwi od osób zarażonych malarią, aby dokładnie przewidzieć powagę ich infekcji” – powiedziała dr Ioannidis.

Sygnatury immunologiczne ujawniły kluczowe elementy odpowiedzi immunologicznej, które wpływają na odporność na malarię. „Przeciwciała wytwarzane przez limfocyty B były jednym z ważnych składników, szczególnie u osób z dużym obciążeniem pasożytami i objawową chorobą, ale odkryliśmy również, że niektóre typy limfocytów T CD4 mają kluczowe znaczenie dla kontrolowania infekcji i zapobiegania objawom – wskazała dr Ioannidis. -Po raz pierwszy wykazano, że limfocyty T CD4 są ważne w kontrolowaniu bezobjawowych infekcji P. vivax”.

Hansen zaznaczyła, że odkrycie może prowadzić do uzyskania lepszej kontroli nad malarią, a nawet do jej wyeliminowania. „Opracowanie szczepionek na malarię koncentrowało się prawie całkowicie na pomiarze odpowiedzi dotyczącej przeciwciał jako wskaźniku sukcesu szczepionki. Nasze badania ujawniły ważną rolę limfocytów T CD4 w kontrolowaniu infekcji malarii – i uważamy, że te komórki wymagają znacznie więcej uwagi przy projektowaniu szczepionek na malarię. Ponieważ malaria vivax może utrzymywać się u osób bezobjawowych, ważne jest, aby szczepionki aktywowały limfocyty T CD4 w celu kontrolowania tych infekcji o niskim stopniu złośliwości”. (PAP)

Autor: Paweł Wernicki

pmw/ ekr/