Simple Science

Ciencia de vanguardia explicada de forma sencilla

# Ciencias de la Salud# Medicina Genética y Genómica

Enfrentando la malaria: desafíos y avances en el desarrollo de vacunas

Una visión general del impacto de la malaria y los avances en la investigación de vacunas.

― 6 minilectura


Desafíos con la vacunaDesafíos con la vacunacontra la malaria pordelantepaludismo.efectividad de la vacuna contra elLa diversidad genética complica la
Tabla de contenidos

La malaria es un problema de salud serio en todo el mundo, especialmente en África subsahariana. Casi la mitad de la población global vive en lugares donde la malaria es común. En 2022, más del 95% de los casos y muertes por malaria se registraron en 29 países africanos. Los países con el mayor número de muertes por malaria son Nigeria, la República Democrática del Congo, Níger y Tanzania.

En Tanzania, la malaria es una de las principales causas de enfermedad y muerte, sobre todo en niños y mujeres embarazadas. Alrededor del 93% de los tanzanos vive en zonas donde es probable que se propague la malaria. La situación respecto a la malaria no es la misma en todo el país; algunas regiones sufren tasas altas de malaria, mientras que otras tienen bajas tasas gracias a los esfuerzos de control.

Metas para Controlar la Malaria

La Organización Mundial de la Salud ha establecido metas para reducir los casos y muertes de malaria en un 90% para 2030, en comparación con los niveles de 2015. La idea es eliminar la malaria por completo para 2050. Para lograr estas metas, se necesita usar nuevos métodos y mejorar los existentes, como monitorear los casos de malaria, controlar los mosquitos que la transmiten y tratar efectivamente a las personas infectadas.

Sin embargo, controlar la malaria enfrenta desafíos como la resistencia a los medicamentos, la resistencia a los insecticidas y problemas con el diagnóstico y la vacunación. Para tener éxito, hay que actuar rápido para asegurar que los esfuerzos hacia la eliminación de la malaria sigan en el camino correcto.

Ciclo de Vida del Parásito de la Malaria

El parásito de la malaria tiene un ciclo de vida complicado que involucra tanto a humanos como a mosquitos. El ciclo comienza cuando un mosquito pica a una persona, transfiriendo el parásito. Luego entra en una etapa asintomática en el cuerpo humano, seguida por una etapa donde aparecen los síntomas. Una vez en el mosquito, el parásito tiene una etapa sexual antes de ser transmitido a otro humano.

Este parásito tiene muchas variaciones, lo que puede complicar los esfuerzos para controlar la malaria. Las Vacunas se consideran una de las formas más efectivas de lidiar con enfermedades como la malaria. Desarrollar una vacuna contra la malaria que ofrezca protección duradera es esencial para un control efectivo de la malaria.

Avances en Vacunas contra la Malaria

Ha habido esfuerzos continuos para crear vacunas contra la malaria desde los años 80. La vacuna RTS,S es la primera vacuna contra la malaria aprobada por la Organización Mundial de la Salud para inmunizar a niños en áreas con transmisión de malaria moderada a alta. Esta vacuna ha mostrado una protección significativa contra la infección de malaria en ensayos clínicos en varios países africanos.

Otra vacuna, la R21/Matrix-M, es una opción más nueva, también enfocada en la malaria y que ha demostrado alta eficacia en ensayos. Es importante mencionar que la efectividad de la vacuna puede depender de las características genéticas específicas del parásito de la malaria en diferentes regiones.

Diversidad Genética de los Parásitos de la Malaria

El parásito de la malaria, específicamente la parte conocida como Pfcsp, es esencial para estudiar la efectividad de las vacunas. Esta parte juega un papel clave en cómo el parásito entra en las células del hígado en humanos. La diversidad genética dentro del gen Pfcsp es vital porque puede afectar qué tan bien funcionan las vacunas. En áreas donde las cepas de la vacuna no coinciden con las cepas locales del parásito, la efectividad de la vacuna puede disminuir.

Las investigaciones han encontrado que hay una amplia gama de diversidad genética en el gen Pfcsp entre los parásitos de la malaria en Tanzania. Este conocimiento es crucial ya que muestra la necesidad de monitorear la efectividad de la vacuna después de su introducción en varias regiones.

Estudio sobre la Diversidad Genética en Tanzania

Investigaciones recientes en Tanzania se centraron en la diversidad genética del gen Pfcsp. Se recogieron muestras de diferentes regiones del país para verificar las variaciones y patrones en este gen. Los hallazgos revelaron que, a pesar de la separación geográfica, las diferencias genéticas entre las poblaciones de parásitos eran mínimas.

El análisis indicó que los parásitos de la malaria de varias regiones compartían muchos rasgos genéticos. Este resultado sugiere que hay mucho intercambio genético entre las poblaciones de parásitos, indicando que están conectados a pesar de la distancia.

El estudio también encontró alta diversidad en el segmento C-terminal del gen Pfcsp, que es significativo para la respuesta inmune a la vacuna contra la malaria. La mayoría de las variaciones genéticas se encontraron en áreas específicas del gen que son importantes para generar una respuesta del sistema inmune.

Implicaciones para el Desarrollo de Vacunas

Los altos niveles de diversidad genética encontrados en el gen Pfcsp son importantes para la efectividad futura de las vacunas. Hay una posibilidad de que las vacunas actuales no protejan por completo contra las infecciones de malaria que coinciden con diferentes perfiles genéticos en las poblaciones locales de parásitos. El estudio destacó la necesidad de un monitoreo continuo para observar cambios en la composición genética de los parásitos de la malaria.

Además, con la realización de que diferentes regiones pueden tener cepas únicas del parásito de la malaria, hay un fuerte argumento para crear vacunas específicas para cada región. Esto podría ayudar a mejorar la efectividad de la vacuna, ya que se ajustaría mejor a las cepas locales.

Conclusión

La malaria sigue siendo un desafío de salud crucial, especialmente en áreas como África subsahariana. Los esfuerzos para controlar y eliminar la malaria enfrentan numerosos obstáculos, incluida la diversidad genética entre los parásitos de la malaria. Los estudios realizados en Tanzania proporcionan datos de línea base valiosos que pueden ayudar a predecir el rendimiento de las vacunas y guiar futuras investigaciones y desarrollo de vacunas.

Entender las variaciones genéticas dentro de los parásitos de la malaria es esencial para crear estrategias efectivas para controlar esta enfermedad. La investigación y el monitoreo continuos ayudarán a las organizaciones de salud pública a adaptar sus estrategias para combatir la malaria de manera efectiva, asegurando los mejores resultados para las comunidades en riesgo.

Hay esperanza de que los avances en la tecnología de vacunas, junto con una comprensión más profunda de la genética del parásito, conduzcan a mejoras significativas en la prevención y tratamiento de la malaria en los próximos años.

Fuente original

Título: Genetic polymorphism and evidence of signatures of selection in the Plasmodium falciparum circumsporozoite protein gene in Tanzanian regions with different malaria endemicity

Resumen: BackgroundIn 2021 and 2023, the World Health Organization approved RTS,S/AS01 and R21/Matrix M malaria vaccines, respectively, for routine immunization of children in African countries with moderate to high transmission. These vaccines are made of Plasmodium falciparum circumsporozoite protein (Pfcsp) but polymorphisms in this gene raises concerns regarding strain-specific responses and the long-term efficacy of these vaccines. This study assessed the Pfcsp genetic diversity, population structure and signatures of selection among parasites from areas of different malaria transmission in mainland Tanzania, to generate baseline data before the introduction of the malaria vaccines in the country. MethodsThe analysis involved 589 whole genome sequences generated by and as part of the MalariaGEN Community Project. The samples were collected between 2013 and January 2015 from five regions of mainland Tanzania: Morogoro and Tanga (Muheza) (moderate transmission areas), and Kagera (Muleba), Lindi (Nachingwea), and Kigoma (Ujiji) (high transmission areas). Wrights inbreeding coefficient (Fws), Wrights fixation index (FST), principal component analysis, nucleotide diversity, and Tajimas D were used to assess within-host parasite diversity, population structure and natural selection. ResultsBased on Fws (< 0.95), there was high polyclonality (ranged from 69.23% in Nachingwea to 56.9% in Muheza). No population structure was detected in the Pfcsp gene in the five regions (mean FST= 0.0068). The average nucleotide diversity ({pi}), nucleotide differentiation (K) and haplotype diversity (Hd) in the five regions were 4.19, 0.973 and 0.0035, respectively. The C-terminal region of Pfcsp showed high nucleotide diversity at Th2R and Th3R regions. Positive values for the Tajimas D were observed in the Th2R and Th3R regions consistent with balancing selection. The Pfcsp C-terminal sequences had 50 different haplotypes (H_1 to H_50) and only 2% of sequences matched the 3D7 strain haplotype (H_50). ConclusionsThe findings demonstrate high diversity of the Pfcsp gene with limited population differentiation. The Pfcsp gene showed positive Tajimas D values for parasite populations, consistent with balancing selection for variants within Th2R and Th3R regions. This data is consistent with other studies conducted across Africa and worldwide, which demonstrate low 3D7 haplotypes and little population structure. Therefore, additional research is warranted, incorporating other regions and more recent data to comprehensively assess trends in genetic diversity within this important gene. Such insights will inform the choice of alleles to be included in the future vaccines

Autores: BEATUS M Lyimo, C. Bakari, Z. R. Popkin-Hall, D. J. Giesbrecht, M. D. Seth, D. Pereus, R. Moshi, R. Boniface, C. I. Mandara, R. Madebe, J. J. Juliano, J. A. Bailey, D. S. Ishengoma

Última actualización: 2024-01-23 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.01.23.24301587

Fuente PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.01.23.24301587.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

Gracias a medrxiv por el uso de su interoperabilidad de acceso abierto.

Más de autores

Artículos similares