Найден участок в геноме, который не дает погибнуть от малярии
Большой международной группе исследователей в рамках крупного проекта MalariaGEN удалось ответить на важный вопрос – почему одни дети в африканских странах, если и болеют малярией, то только в легкой форме, а другие, наоборот - в самой тяжелой и часто, к сожалению, погибают.
Оказалось, что все дело в генетике: в определенном локусе хромосомы (точечном участке) могут встречаться некоторые изменения, которые не дают ребенку заболеть тяжелой формой малярии, спасая тем самым ему жизнь.
О результатах своих исследований авторы сообщают в престижном научном журнале Nature.
Малярия – огромная проблема для многих стран Африки и Юго-восточной Азии. Малярией ежегодно заражаются более 300 млн человек, около 500 тысяч от нее умирают. В основном – дети до пяти лет.
Как паразит попадает в кровь
Малярийный плазмодий относится к типу простейших. У него сложный жизненный цикл со сменой хозяев, что и позволяет ему успешно существовать и размножаться.
В кровь человека паразит попадает в виде клеток-спорозоитов при укусе комара рода Anopheles. Током крови клетки разносятся по телу и внедряются в печень, где размножаются бесполым путем, а затем поселяются в эритроцитах как внутриклеточные паразиты.
Паразиты питаются гемоглобином, разрушают одни эритроциты и переселяются в другие. Там же, в эритроцитах, они образуют предшественники половых клеток – женские и мужские гаметоциты.
Для дальнейшего развития паразиту нужно попасть в кишечник комара, что происходит с кровью при укусе. В организме комара половые клетки созревают, оплодотворяются, образуют зиготу, затем ооцисту, которая распадается на спорозоиты, а они вновь попадают в кровь человека через слюнные железы комара. 90% малярии в мире вызывают два вида плазмодия -- P. falciparum и P. Vivax.
Вся защита в одном локусе
В нынешнем исследовании ученые работали с заболевшими малярией детьми в восьми африканских странах: Буркина-Фасо, Камеруне, Гане, Кении, Малави, Мали, Гамбии и Танзании.
Авторы использовали возможности современной молекулярной генетики, а именно полногеномный анализ однонуклеотидного полиморфизма. С помощью этого анализа они сравнили геномы 5633 детей с тяжелой формой малярии и геномы 5919 детей, которые переболели малярией в легкой форме. На следующем этапе в исследованиях приняли участие уже 14 тысяч детей.
Удивительно, но оказалось, что у детей, которые болели малярией в легкой форме, были определенные изменения в некоторых локусах. Причем, эти изменения затрагивали локусы, расположенные рядом с группой генов, которые кодируют гликофорины – молекулы, которые находятся на поверхности эритроцитов и играют важную роль в инвазии паразита малярии.
Исследования показали также, что изменения в локусах, которые лучше всего защищают от тяжелых форм малярии, встречались у детей из Кении и восточной части Африки.
«Сейчас мы можем с уверенностью сказать, что генетические изменения в определенном локусе несут в себе мощную защитную функцию от тяжелых форм малярии», - говорит ведущий автор исследования профессор Доминик Квитковский (Dominic Kwiatkowski).
«Особенно интересно, что этот «защитный» локус располагается рядом с генами, которые отвечают за инвазию паразита в кровь человека», - добавляет ученый.
По словам еще одного автора работы профессора Одобара Думбо (Ogobara K. Doumbo), им удалось найти генетический механизм, защищающий от тяжелых форм малярии, но пока, к сожалению, слишком рано говорить о применении этого открытия в клинической практике. Но в любом случае, эти знания будут полезны для разработки вакцин или новых лекарственных препаратов от малярии, что так актуально в настоящее время.