Моноклональные антитела обеспечивают защиту от широкого спектра инфекционных микробов, и теперь в ходе серии изящных лабораторных экспериментов ученые выяснили, как пара этих созданных в лабораторных условиях молекул борется с малярией.

Новые разработанные антитела появились в критический момент. Успехи в борьбе с комарами в многолетнем наземном наступлении в значительной степени застопорились; война с самой болезнью замедлилась.

Во многих регионах мира лечение малярии и борьба с комарами затруднены из-за устойчивости к лекарствам и инсектицидам. Даже широко разрекламированные кампании по вакцинации детей от малярии еще не иммунизировали достаточное количество людей, чтобы опередить нашествие комаров.

Междисциплинарная группа американских исследователей из Центра исследований вакцин в Бетесде, штат Мэриленд, разработала два моноклональных антитела, также известных как mAbs. Эти антитела связываются с определенными областями на поверхности ранней стадии развития самого смертоносного малярийного паразита на планете, Plasmodium falciparum. Подробности исследования опубликованы в Science Translational Medicine .

Центр исследований вакцин является подразделением Национального института аллергии и инфекционных заболеваний, будущее которого сейчас висит на волоске из-за сокращений. С тех пор совместная группа ученых распалась, переместившись в другие лаборатории в США и других странах мира, согласно информации в журнале.

Тем не менее, анализ представляет собой глубокое погружение в то, как два mAbs, CIS43LS и L9LS, связываются с поверхностными белками и дезактивируют малярийного паразита. Исследование предоставляет доказательства того, что mAbs могут быть чрезвычайно эффективными в лечении малярии.

«Малярия — это крупная проблема общественного здравоохранения во всем мире, и особенно в странах Африки», — рассказал Medical Xpress доктор Невилл К. Кисалу, ведущий автор исследования. Он давно выступает за расширение арсенала средств для борьбы с малярией из-за подавляющего числа случаев, особенно тяжелых, которые приводят к смерти. Всемирная организация здравоохранения оценивает ежегодное число случаев малярии в 263 миллиона.

В исследовании Кисалу и коллеги подсчитали, что малярия «вызывает около 700 000 смертей во всем мире, в основном поражая детей в странах Африки к югу от Сахары». Это число существенно отличается от данных, собранных ВОЗ, которая оценивает 597 000 ежегодных смертей. Кисалу объясняет разницу методами оценки.

Исследование mAb проводилось на двух мышиных моделях в исследовании, разработанном для выявления целей, на которые нацелены два mAb. Клинические испытания уже показали, что mAb имеют несколько преимуществ: они спасают жизнь, обеспечивают быструю защиту после однократной дозы и безопасны в использовании.

Исследователи обнаружили, что mAbs связываются с циркумспорозоитным белком, который покрывает поверхность спорозоитной стадии развития паразита, которая происходит на ранних стадиях жизненного цикла малярийного паразита в организме человека. Существует около 19 различных стадий развития, которые проходят паразиты, сначала в комарах, а затем в организме человека. Моноклональные антитела не позволяют паразиту проникнуть в печень и перейти в более опасную для жизни стадию, сказал иммунолог Кисалу.

Оба антитела, CIS43LS и L9LS, защищали от малярии в мышиных моделях таким образом, что для этого не требовалось связывания Fc с рецепторами Fc на паразите.

Представьте себе антитело в форме буквы Y. Fc-область (кристаллизующийся фрагмент) — это длинная хвостовая часть. Вместо этого mAb нацелены на несколько областей. Результаты исследования могут дать информацию о разработке следующего поколения моноклональных антител для лечения этого заболевания.

«Человеческие моноклональные антитела CIS43LS и L9LS демонстрируют высокую степень сродства к связыванию, воздействуя на определенные области белка циркумспорозоита Plasmodium falciparum — PfCSP, и являются высокоэффективными в профилактике малярии у людей», — сказал Кисалу.

По его словам, разработка моноклональных антител для лечения малярии имеет смысл, поскольку антитела были разработаны для успешного лечения других типов инфекционных заболеваний. COVID-19 — пример вируса, который поддается терапии моноклональными антителами.

«Антитела обеспечивают защиту от широкого спектра патогенов посредством связывания и нейтрализации патогена», — написали Кисалу и его коллеги в Science Translational Medicine . Группа отметила, что два малярийных mAb основаны на человеческих антителах, которые продемонстрировали исключительные способности нейтрализовать малярийных паразитов.

Хотя вакцинация и другие инициативы в области общественного здравоохранения, такие как борьба с переносчиками инфекций, оказали заметное влияние на снижение заболеваемости малярией во всем мире, достижения последних нескольких лет сошли на нет, и в настоящее время наблюдается рост заболеваемости во многих географических регионах.

Кисалу сказал, что для борьбы с этим всплеском необходим широкий спектр вмешательств, и моноклональные антитела являются важным дополнением. В отличие от недавно одобренных вакцин, mAbs можно вводить людям всех возрастов.

В регионах, где малярия является эндемичной, взрослые люди, как правило, имеют в крови активных малярийных паразитов, объяснил Кисалу, добавив, что эти паразиты могут быть подхвачены самками комаров Anopheles во время кровососания. Затем эти активные паразиты могут передаваться другим, особенно уязвимым детям, при последующих укусах.

«Взрослые — резервуар, они его хранят», — сказал Кисалу, имея в виду малярийных паразитов. «Когда они в крови, их там миллиарды. Но это хорошее окно возможностей, чтобы нацелиться на паразитов, прежде чем они достигнут печени».

Надежда состоит в том, чтобы сделать противомалярийные mAbs более эффективными, спроектировав их так, чтобы они более эффективно связывались со своими мишенями. Увеличение связывающей способности mAbs следующего поколения может дополнительно повысить их эффективность примерно в два-три раза, что также может помочь снизить затраты, заключают Кисалу и его коллеги.