การสัมผัสเชื้อมาลาเรียกับมนุษย์ครั้งแรกด้วยเทคโนโลยีที่ได้รับรางวัลโนเบล

การใช้เทคโนโลยีที่ได้รับรางวัลโนเบล (cryo-EM) (กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบเย็น) นักวิจัยทำแผนที่การติดต่อครั้งแรกที่ซ่อนอยู่ก่อนหน้านี้ระหว่าง ปรสิตมาลาเรีย Plasmodium vivaxและเซลล์เม็ดเลือดแดงขนาดเล็กที่พวกมันบุกเข้ามาเพื่อเริ่มการแพร่กระจายของปรสิตไปทั่วร่างกาย การค้นพบนี้เผยแพร่ในวันนี้ในNature รองศาสตราจารย์ Wai-Hong Tham และ Dr. Jakub Gruszczyk จาก Walter and Eliza Hall Institute ในเมลเบิร์น ร่วมกับ Dr Rick Huang และ Dr Zhiheng Yu จาก Howard Hughes Medical Institute (US) ไขปริศนาของเครื่องจักรระดับโมเลกุลที่ปรสิตใช้ เพื่อจับกับเม็ดเลือดแดง ขั้นตอนสำคัญในวงจรชีวิตโรคมาลาเรียนี้เป็นจุดเริ่มต้นของอาการทั่วไปที่เกี่ยวข้องกับโรคมาลาเรีย ได้แก่ มีไข้ หนาวสั่น รู้สึกไม่สบาย ท้องเสีย และอาเจียน ซึ่งอาจกินเวลาหลายสัปดาห์หรือนานกว่านั้น Cryo-EM ให้รหัสวัคซีน เมื่อต้นปีที่ผ่านมา ทีมงานค้นพบว่า ปรสิต P. vivaxใช้ตัวรับโอนถ่ายของมนุษย์เพื่อเข้าถึงเซลล์เม็ดเลือดแดง ซึ่งเป็นผลการศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสาร Science ปัจจุบัน รางวัล ด้วยความช่วยเหลือจากเทคโนโลยี cryo-EM ที่ปฏิวัติวงการ รองศาสตราจารย์ธามกล่าวว่า ทีมงานสามารถเอาชนะความท้าทายทางเทคนิคก่อนหน้านี้เพื่อให้เห็นภาพปฏิสัมพันธ์ในระดับอะตอมได้ “ตอนนี้เราได้ทำแผนที่ลงไปถึงระดับอะตอมแล้วว่าปรสิตทำปฏิกิริยาอย่างไรกับตัวรับทรานเฟอร์รินของมนุษย์” รองศาสตราจารย์ธามกล่าว "นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการนำการค้นพบเดิมของเราไปสู่ขั้นต่อไป นั่นคือการพัฒนายาต้านมาเลเรียและวัคซีนใหม่ที่มีศักยภาพ Cryo-EM กำลังเปิดประตูให้นักวิจัยมองเห็นภาพโครงสร้างที่ก่อนหน้านี้ใหญ่และซับซ้อนเกินกว่าจะ 'แก้ไข' ได้" P. vivaxเป็นปรสิตมาลาเรียที่แพร่หลายมากที่สุดในโลก และเป็นสาเหตุหลักของโรคมาลาเรียในประเทศส่วนใหญ่นอกทวีปแอฟริกา เนื่องจากมีแนวโน้มที่จะ 'ซ่อน' โดยระบบภูมิคุ้มกันในตับของบุคคลนั้นตรวจไม่พบ มันจึงเป็นปรสิตอันดับหนึ่งที่ทำให้เกิดการติดเชื้อมาลาเรียซ้ำ ตามแผนที่ 3 มิติ รองศาสตราจารย์ธามกล่าวว่า ทีมงานสามารถวิเคราะห์รายละเอียดที่แม่นยำของการปฏิสัมพันธ์ระหว่างโฮสต์และปรสิต โดยระบุจุดที่เปราะบางที่สุดของมัน "โดยพื้นฐานแล้วมันคือความท้าทายในการออกแบบ ปรสิต ของ P. vivax นั้นมีความหลากหลายอย่างไม่น่าเชื่อ ซึ่งเป็นสิ่งที่ท้าทายสำหรับการพัฒนาวัคซีน ตอนนี้เราได้ระบุเครื่องจักรระดับโมเลกุลที่จะเป็นเป้าหมายที่ดีที่สุดสำหรับวัคซีนต้านมาเลเรียที่มีผลกับ ปรสิตP. vivaxในวงกว้างที่สุด," เธอพูด. "ด้วยรายละเอียดในระดับที่ไม่เคยมีมาก่อนนี้ ตอนนี้เราสามารถเริ่มออกแบบวิธีการรักษาใหม่ที่กำหนดเป้าหมายและขัดขวางกลไกการรุกรานของปรสิตโดยเฉพาะ ป้องกันไม่ให้ปรสิตมาลาเรียแย่งชิงเซลล์เม็ดเลือดแดงของมนุษย์เพื่อแพร่กระจายผ่านทางเลือด และสุดท้ายก็ส่งต่อไปยังผู้อื่น" ใช้ประโยชน์จากจุดอ่อน ดร. Gruszczyk กล่าวว่าทีมยัง 'แก้ไข' วิธีที่แอนติบอดีต่อต้านมาลาเรียจับและสกัดกั้น ปรสิต P. vivaxเพื่อหยุดไม่ให้พวกมันบุกรุกเซลล์เม็ดเลือดแดง โดยใช้เครื่อง X-ray crystallography ที่ Australian Synchrotron "ด้วยแผนที่คริสตัลนี้ เราได้ระบุ 'จุดอ่อน' เพิ่มเติมที่สามารถใช้เป็นเป้าหมายในการรักษาโรคได้ ข้อมูลนี้ช่วยให้เราสามารถกลับไปที่ปรสิตและดึงส่วนของโปรตีนออกมาซึ่งจะทำให้วัคซีนที่ดีที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้" ดร. Gruszczyk กล่าว