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抗疟药物将蚊虫叮咬转化为疫苗加强剂(小鼠实验)
他们用导致疟疾的东西作为疫苗。
来源:ZME科学对人类而言,蚊子是最危险的动物。人们可能认为灰熊或大白鲨会占据这个头衔,但蚊子造成的人类死亡人数远远超过它们。这些昆虫传播一系列危险的病原体,而疟疾是它们最致命的武器之一。
现在,科学家们可能找到了一种方法,将蚊虫叮咬反过来对抗寄生虫。在一项新的临床前小鼠研究中,澳大利亚研究人员使用了一类实验性药物,允许疟疾寄生虫在肝脏内发育,但阻止它们建立危险的血液阶段感染。这种方法保护了小鼠长达21个月。基本上,蚊虫叮咬更像加强针而非感染,在体内提供了一种长效版本的药物。
在疟疾变成疟疾之前抓住它
疟疾始于受感染的蚊子将子孢子(寄生虫的感染形式)注入皮肤。寄生虫移动到肝脏,进入肝细胞并繁殖。大约一周后,它们产生裂殖子,正常情况下进入血流并侵入红细胞。一旦血液阶段的周期开始,疟疾可导致发热、寒战、呕吐、贫血和危及生命的疾病。
墨尔本WEHI的团队试图在寄生虫处于过渡边缘时阻止它。在这项研究中,研究人员使用了称为WM382和MK-7602的化合物来阻断两种寄生虫酶,阻止晚期肝阶段的寄生虫成功地在红细胞中建立感染。
“使用这种新的药物化合物,我们找到了一种将蚊虫叮咬——正是传播疟疾的东西——转化为小鼠疫苗接种事件的方法,”副教授Justin Boddey在一份声明中说。
时机必须恰到好处。过早杀死寄生虫,免疫系统看到的太少。如果让它走得太远,寄生虫就能建立导致疾病的血液阶段感染。通过在晚期肝阶段阻止它,该方法让免疫细胞更全面地观察寄生虫,而不允许有效的血液阶段感染扎根。
“我们在这里真正发现的是这种药物的卓越能力,它允许子孢子感染和肝阶段发育一直到晚期肝阶段,然后药物阻止寄生虫能够脱出并侵入红细胞,”Boddey根据《悉尼先驱晨报》的报道说。
更广泛的免疫课程
研究人员已经开发出疟疾疫苗。它们有所帮助,但远非完美。它们需要多次剂量,保护作用可能减弱,并且它们仅提供对疾病的部分保护。根据世界卫生组织的数据,2024年疟疾仍导致约61万人死亡。五岁以下儿童的死亡负担最大,而孕妇患重症疟疾的风险也增加。
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新方法试图用寄生虫的许多成分而不是一小部分抗原来训练免疫系统。当寄生虫在肝细胞内生长时,它会产生许多蛋白质或抗原,免疫细胞可以学会识别这些。
在小鼠中,这一课程包括针对寄生虫表面的抗体和CD8+ T细胞,即可以摧毁被感染细胞的免疫细胞。该研究还发现了肝脏驻留记忆T细胞,这是一种可以留在肝脏中并在疟疾复发时迅速反应的局部防御力量。
“这些大型、丰满、多汁的肝期寄生虫不会引起任何疾病,但充满了抗原,”Boddey指出。
在疟疾流行地区,反复叮咬是日常生活的一部分。研究人员设想了一种“接种和自然加强”模式:一种长效形式的药物可以留在体内,并禁用随后受感染蚊子叮咬递送的寄生虫,反复暴露免疫系统,而不允许这些寄生虫建立血液阶段疾病。
这种长效药物覆盖对这一构想至关重要。没有它,受感染的蚊虫叮咬仍然会带来正常的疟疾风险。研究人员表示,该类抑制剂的长效注射制剂可能使该策略变得可行。
前景、专利、谨慎
这些发现仍处于临床前阶段。小鼠的成功并不能保证在人类身上同样有效,而且任何使用活寄生虫暴露的策略都需要对安全性、剂量、药物覆盖持续时间和现实世界实用性进行仔细测试。
尽管如此,这种方法可以同时解决几个问题:在症状出现前阻止感染,使免疫系统暴露于广泛的疟疾靶标,并使用比某些全寄生虫疫苗策略更小的寄生虫剂量。
MSD发现化学高级总监John A. McCauley在一份声明中表示,实验性的基因减毒全寄生虫疫苗方法可能有效但难以规模化。“通过使用药物在晚期肝阶段捕获寄生虫,我们使免疫系统能够使用更小的寄生虫剂量识别更广泛的疟疾抗原,”他解释道。
Boddey和两位同事已就该方法申请了专利。该药物类别的长效注射版本也在临床前开发中。
未参与此项工作的新南威尔士大学疟疾研究员Claire Sayers博士敦促下一步行动。“关键的下一步将是观察这种有前景的方法能否在现实世界的疟疾暴露条件下转化为对人类有意义的保护,”她根据《悉尼先驱晨报》的报道说。
目前,这项研究提供了一个引人注目的可能性:数千年来传播疟疾的叮咬,有朝一日可能有助于防御它。
该研究发表在《科学》杂志上。
