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Nuove scoperte sullo sviluppo dei vaccini contro la malaria

La ricerca sulle proteine mostra buone possibilità per nuovi vaccini contro la malaria.

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Indice

La malaria è una malattia causata da organismi microscopici chiamati Plasmodium. Ci sono diversi tipi di Plasmodium, ma i principali che causano la malaria negli esseri umani sono Plasmodium falciparum e Plasmodium vivax. Nel 2021, ci sono stati circa 247 milioni di casi di malaria in tutto il mondo, con la maggior parte che si verifica in Africa. In Africa, P. Falciparum causa quasi tutti i casi di malaria.

Si sono fatti sforzi per ridurre i casi di malaria attraverso trattamenti migliori, test rapidi per identificarla e il controllo delle zanzare che la diffondono. Tra il 2000 e il 2015, i casi di malaria sono diminuiti di circa il 54% a livello globale. Tuttavia, in alcune aree, il numero di casi di malaria è aumentato negli ultimi anni, principalmente a causa di alcuni farmaci che non funzionano più bene come una volta e delle zanzare che sono diventate resistenti agli insetticidi.

Il Ruolo dei Vaccini nel Controllo della Malaria

I vaccini sono considerati un modo efficace per prevenire le malattie infettive, compresa la malaria. La ricerca si è concentrata sullo sviluppo di vaccini per combattere la malaria, in particolare contro P. falciparum. Un vaccino noto è chiamato RTS,S, che è raccomandato per i bambini in alcune parti dell'Africa con alti tassi di malaria. Tuttavia, questo vaccino fornisce solo una protezione moderata.

Un altro candidato vaccinale chiamato R21/Matrix-M ha dimostrato una protezione migliore, specialmente in aree dove la malaria è comune. Anche altri tipi di vaccini, compresi quelli che utilizzano interi parassiti di Plasmodium, sono attualmente in fase di test.

La ricerca sui vaccini per P. Vivax non è avanzata tanto quanto per P. falciparum, ma diversi potenziali candidati vaccinali sono in fase di studio. Alcuni di questi candidati mirano a diverse fasi del ciclo vitale del parassita.

Comprendere la Proteina Pvs48/45

Una proteina importante sia in P. vivax che in P. falciparum è chiamata Pvs48/45. Questa proteina si trova sulla superficie del parassita e gioca un ruolo nella sua riproduzione. La ricerca ha dimostrato che le persone che vivono in aree dove la malaria è comune hanno spesso anticorpi che riconoscono questa proteina, indicando una risposta immunitaria.

Gli studi suggeriscono che Pvs48/45 e il suo corrispondente in P. falciparum, Pfs48/45, condividono una buona quantità di somiglianza nella loro struttura. Proprio per questa somiglianza, i ricercatori sono interessati a sapere se un vaccino basato su Pvs48/45 potrebbe fornire anche una certa protezione contro P. falciparum.

Metodi di Ricerca

La ricerca ha coinvolto la raccolta di campioni di sangue da persone che vivono in regioni endemiche di malaria in Africa. Questi campioni sono stati testati per vedere se contenevano anticorpi contro la proteina Pvs48/45. Sono stati condotti diversi test per valutare quanto bene questi anticorpi riconoscessero la proteina.

Inoltre, sono stati utilizzati topi negli esperimenti per valutare quanto fosse efficace la proteina Pvs48/45 nel generare una risposta immunitaria. I topi a cui è stata somministrata questa proteina hanno mostrato segni di forte immunità, specialmente quando sono stati successivamente esposti al parassita P. falciparum.

Risultati dagli Studi Africani

Negli studi, è emerso che molte persone in diversi paesi africani avevano anticorpi che riconoscevano la proteina Pvs48/45. I tassi di riconoscimento variavano dal 40% al 94%, a seconda del paese. In generale, gli adulti avevano tassi di riconoscimento più elevati rispetto ai bambini, probabilmente perché gli adulti avevano avuto più esposizione alla malaria nel corso della loro vita.

I livelli di anticorpi sono stati influenzati anche da dove vivevano le persone; quelle nelle aree rurali avevano livelli di anticorpi più alti rispetto a quelle in contesti urbani. Questo risultato supporta l'idea che vivere in aree dove la malaria è più prevalente porta a uno sviluppo di maggiore immunità.

L'importanza di Età e Genere

L'età degli individui testati ha giocato un ruolo significativo nella risposta immunitaria osservata. Gli adulti generalmente avevano risposte anticorpali più forti e più coerenti rispetto ai bambini. Questo suggerisce che con più anni di esposizione alla malaria, gli adulti sviluppano un sistema immune più forte riguardo alle proteine della malaria.

Nei bambini, i risultati hanno mostrato che il genere non influenzava significativamente il riconoscimento della proteina Pvs48/45. Sia i maschi che le femmine avevano livelli simili di anticorpi contro questa proteina.

Test di Cross-Reattività e Competizione

Ulteriori test hanno indicato che la proteina Pvs48/45 potrebbe avere una cross-reattività con anticorpi contro Pfs48/45. Quando i ricercatori hanno testato questo, hanno scoperto che gli anticorpi di individui che erano stati esposti a P. falciparum potevano riconoscere anche la proteina Pvs48/45. Questo è incoraggiante poiché supporta l'idea che un vaccino mirato a una delle proteine potrebbe funzionare potenzialmente contro entrambi i tipi di malaria.

Nei test competitivi, la proteina rPvs48/45 ha dimostrato di inibire efficacemente il legame degli anticorpi, suggerendo che la proteina mantiene la sua struttura in modo simile sia nei test di laboratorio che in quelli naturali.

Risultati di Immunizzazione nei Topi

Quando i topi sono stati immunizzati con la proteina Pvs48/45, hanno sviluppato forti risposte immunitarie. Dopo un po', la risposta immunitaria è diminuita, ma quando questi topi sono stati successivamente esposti a P. falciparum, la loro immunità è stata significativamente riattivata. Questo indica che la vaccinazione potrebbe aiutare a creare un'immunità duratura contro la malaria.

Implicazioni per lo Sviluppo del Vaccino

L'alto livello di riconoscimento della proteina Pvs48/45 nelle persone che vivono in aree endemiche di malaria solleva un potenziale significativo per sviluppare un vaccino. Le somiglianze tra Pvs48/45 e Pfs48/45 sono promettenti per progettare un vaccino che possa proteggere contro entrambi i tipi di malaria.

Nonostante i progressi, i ricercatori notano che ci sono ancora sfide nello sviluppo di un vaccino completamente efficace. La cross-reattività osservata nello studio suggerisce un potenziale percorso per sviluppare un vaccino che potrebbe funzionare attraverso diversi tipi di malaria.

Conclusione

La malaria rimane una seria preoccupazione sanitaria in molte parti del mondo, principalmente in Africa. Lo sviluppo di vaccini rappresenta un'opzione promettente per prevenire questa malattia. Capire proteine come Pvs48/45 è essenziale, poiché potrebbero svolgere un ruolo cruciale nella progettazione di vaccini efficaci.

Con la continuazione della ricerca, è chiaro che comprendere meglio le risposte immunitarie delle persone esposte alla malaria e la loro interazione con le proteine dei parassiti che causano la malaria sarà fondamentale per progredire nella lotta contro questa malattia. Il percorso verso un vaccino efficace contro la malaria è in corso, ma i risultati degli studi recenti forniscono una solida base per futuri lavori.

Fonte originale

Titolo: Cross-reactivity of rPvs48/45, a recombinant Plasmodium vivax protein, with sera from Plasmodium falciparum endemic areas of Africa

Estratto: BackgroundPs48/45, a Plasmodium gametocyte surface protein, is a promising candidate for malaria transmission-blocking (TB) vaccine. Due to its relevance for a multispecies vaccine, we explored the cross-reactivity and TB activity of a recombinant P. vivax Ps48/45 protein (rPvs48/45) with sera from P. falciparum-exposed African donors. MethodsrPvs48/45 was produced in Chinese hamster ovary cell lines and tested by ELISA for its cross-reactivity with sera from Burkina Faso, Tanzania, Mali, and Nigeria - In addition, BALB/c mice were immunized with the rPvs48/45 protein formulated in Montanide ISA-51 and inoculated with a crude extract of P. falciparum NF-54 gametocytes to evaluate the parasite-boosting effect on rPvs48/45 antibody titers. Specific anti-rPvs48/45 IgG purified from African sera was used to evaluate the ex vivo TB activity on P. falciparum, using standard mosquito membrane feeding assays (SMFA). ResultsrPvs48/45 protein showed cross-reactivity with sera of individuals from all four African countries, in proportions ranging from 94% (Tanzania) to 40% (Nigeria). Also, the level of cross-reactive antibodies varied significantly between countries (p

Autori: Saidou Balam, M. Arevalo-Herrera, K. Miura, I. Ayadi, D. Konate, N. C. Incandela, V. Agnolon, M. A. Guindo, S. A. S. Diakite, S. Olugbile, I. Nebie, S. M. Herrera, C. Long, A. V. Kajava, M. Diakite, G. Corradin, S. Herrera

Ultimo aggiornamento: 2024-04-15 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.10.588966

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.10.588966.full.pdf

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

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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