RAPORT

DEBATA W PARLAMENCIE EUROPEJSKIM PO WYROKU TK

Malaria rozszyfrowana

Naukowcy odkryli strategię malarii (fot. Shutterstock/Digital Images Studio)
Naukowcy odkryli strategię malarii (fot. Shutterstock/Digital Images Studio)

Wojna przeciw malarii trwa. Uczeni odkryli przedziwną strategię ofensywną wroga. Czy opracują nową broń?

Nominowany do Nobla Polak, którego nikt nie zna

Od nominacji doktora Wojciecha „Ala” Krotoskiego do medycznego Nobla minęły trzy dekady, a nie doczekał się on nawet hasła w Wikipedii. Jego...

zobacz więcej

Malaria to najstarsza opisana choroba zakaźna na świecie – znamy ją już z egipskich papirusów. I nadal, mimo 135 lat, które upłynęły od podania pierwszej na świecie naukowo opracowanej szczepionki (przez Pasteura, przeciw wściekliźnie) i olbrzymiego rozwoju wakcynologii, przeciw malarii nie mamy niemal nic.

Po 30 latach niezmordowanych badań nad takim preparatem firma farmaceutyczna GSK rozpoczęła pod auspicjami WHO „polowy” program pilotażowy pierwszej na świecie szczepionki przeciwmalarycznej dla dzieci, co nastąpiło 23 kwietnia 2019 r. Innymi słowy szczepionka poszła w lud i jest podawana masowo w warunkach polowych, w krajach Azji i Afryki, gdzie medycyna pozostawia nadal wiele do życzenia.

Program trwa, ale na malarię nadal zapada 200 mln ludzi rocznie! To choroba śmiertelna, zwłaszcza dla małych dzieci. Dziennie zabija tylu ludzi, co koronawirus zabije kilka miesięcy. Tu jest rocznie pół miliona zgonów.

Naukowcy zatem walczą, dosłownie, o poznanie powodującego malarię jednokomórkowego zarodźca (Plasmodium falciparum i inne z tego rodzaju). To nie bakteria ani wirus czy grzyb. To stworzenie, które kiedyś na lekcjach biologii zaliczaliśmy do pierwotniaków. W międzyczasie jednak owa grupa taksonomiczna kompletnie się rozpadła i nawet nazwy na to coś takiej prostej do pojęcia nie ma.

Leki przeciwmalaryczne tracą natomiast na skuteczności. Tak bowiem, jak bakterie uodparniają się na antybiotyki, zarodziec malarii coraz mniej sobie robi z kombinacji coraz droższych stosowanych przeciw niemu leków. A na jeszcze droższe leki nie stać nikogo tam, gdzie malaria występuje masowo – czyli w tzw. Trzecim Świecie.

Malutki coronawirus uświadomił, że może nawet zabić chińskiego smoka

Malutki coronawirus z Wuhan uświadomił ludzkości, że wirusy są groźne i mogą nawet zakatrupić chińskiego smoka. Dziś w jednokomórkowych amebach...

zobacz więcej

Naukowcy walczą, bo kto osiągnie sukces i uzyska skuteczną szczepionkę skuteczną (nie 40 proc. jak teraz, ale naprawdę świetną) czy opracuje lek dostępny i skuteczny, a nowy, ten dostanie Nobla z medycyny. Po prostu.

Dlaczego malaria jest największym wyzwaniem dla współczesnej medycyny chorób zakaźnych, przy której koronawirus z Wuhan to małe miki? Bo zarodziec jest trudny we wszystkim: w hodowli w laboratorium, bo ma kilka faz rozwojowych, wymaga nosiciela – komara i jest wewnątrzkomórkowy; trudno się także pozyskuje z niego białka czy DNA, bo okryty jest naprawdę trudnym do „rozwalenia” białkowo-lipidowym płaszczem. W dodatku jego cykl rozwojowy toczący się między dwoma żywicielami – komarem z rodzaju Annopoheles i Homo sapiens – jest skomplikowany.

Oprócz tego kolejne stadia przemian zarodźca to komórki, które wyglądają zupełnie niepodobnie jedna do drugiej i mają nazwy, które oblewają nas zimnym potem, gdy odpytują nas z tego cyklu na biologii w liceum (mam nadzieję nadal to robią!).

Jakby tego było mało – i tu jest głównie ten szczepionkowy pies pogrzebany – zarodziec malarii zmienia tę swoją skórę (skomplikowana białkowo-tłuszczowa pellikula, pokrywająca jego jednokomórkowe ciało) dosłownie jak kameleon. Dlatego właśnie nasz układ odporności, biegnąc za nim i próbując go zniszczyć, goni w piętkę. W dodatku, jak odkrył polski uczony pracujący po wojnie w USA, dr Wojciech „Al” Krotoski, zarodziec umie się w naszym organizmie ukryć przed lekami i przyczaić w formie tzw. hypnozoitów. Właśnie ta zdolność zarodźca powoduje, że malaria ma swoje słynne nawroty. Każde zatem działanie na Plasmodium to wyzwanie.

Zamierzchła historia groźnego wirusa

Z płuc zatopionych 108 lat temu w słoju z formaliną udało się „wydobyć” wirusa odry. Dzięki niemu poznajemy zamierzchłą historię i ewolucję tej...

zobacz więcej

Podjęli go tym razem z dobrym skutkiem sprawozdanym w najnowszym numerze „Cell Reports” uczeni z Uniwersytetu w Nottingham (UK) pod kierunkiem Rity Tewari i Uniwersytetu Kalifornijskiego w Riverside (UA) kierowani przez Karine Le Roch. Oni, w przeciwieństwie do dr. Krotoskiego, przed laty pracującego nad rozwojem malarii w człowieku, zajęli się stadiami rozwoju Plasmodium w komarze.

Jest bowiem jasne, że nasza ludzka wątroba, w dodatku obciążona obecnością w niej pasożyta, wielu kolejnych leków nie zniesie. Coraz częściej zatem strategie eliminujące zarodźca są opracowywane z myślą o redukcji samego nosicielstwa malarii przez komary.

Problem polega również na tym, że skoro klimat nam się zmienia i tropiki przesuwają się coraz bardziej na północ, to i zasięg tego owadziego wektora się przesuwa. I któregoś dnia się położymy spać, zgasimy światło, a tam pod sufitem zacznie z głośnym bzykiem latać dorodna samica Annopheles z zarodźcem w śliniankach, złakniona swego krwawego posiłku. Gotowa, by zarażać.

Co tym razem ustalili parazytolodzy i genetycy brytyjscy i amerykańscy? Tak jak „Al” Krotoski badał uśpione stadia pasożyta, tak oni postanowili przyjrzeć się tym, gdzie zarodziec gwałtownie się namnaża i rozwija. To tzw. cykl sporogoniczny, zachodzący m.in. w śliniankach komarzyc Annopheles.

Milczący DNA dużo powie, jeśli mu zadać odpowiednie pytania. Choćby o raka

Genom. Miliardy par zasad DNA, a genów w tym tylko kilka procent. Reszta to z pozoru nieużywane bla, bla, bla, zapisane z czterech liter: A, G, C,...

zobacz więcej

To tu zlewają się ze sobą płciowe stadia malarii – komórki powstałe w krwinkach człowieka – i powstaje rodzaj zygoty, w której zachodzą gwałtowne podziały jądra komórkowego. Mamy zatem rosnący „woreczek” – jakby jedną gigantyczną komórkę – wypełnioną tysiącami jąder, a nie jednym. To tzw. oocysta.

W niej wreszcie potem powstaną osobne błony komórkowe dla każdego potomnego zarodźca zwanego sporozoitem – który uwolni się w naszym organizmie i zakazi nas, gdy zostaniemy ukąszeni przez zarażonego komara.

Skoro chromosomy dramatycznie szybko i wielokrotnie się dzielą, tak by powstawało wiele jąder komórkowych, niezbędne są białka, które przeprowadzą ten proces, bo to ściśle skoordynowany proces, gdzie pomyłki oznaczają późniejszą niezdolność malarii do zarażania. Kto się myli, odpada w ewolucyjnej grze.

Białka te są bardzo złożone i tworzą wielkie kompleksy, a zwą się kondensynami. Jak sama nazwa wskazuje, ich zadaniem jest pięknie skondensować namnożony już DNA, jeszcze nieupakowany w chromosomy. Bez upakowania nie będzie kolejnego podziału, który to proces znowu, fragment po fragmencie, rozpakuje DNA. I tak można w nieskończoność, a trzeba w dodatku działać na akord i na zmiennych stanowiskach pracy.

Cudowna bakteria

Co byśmy chcieli pod choinkę? Ja bym sobie życzyła wielu rzeczy, ale najbardziej, żeby nauka zaczęła realnie, skutecznie i szybko odpowiadać na...

zobacz więcej

Kompleksy kondensyn komara mają dwie kluczowe podjednostki: SMC2 i SMC4. Jest jasne, że skoro podziały chromosomów zarodźca następują w różnych stadiach jego rozwoju z różną intensywnością, to te białka robią w tych sytuacjach dość odmienne rzeczy. Kluczowym jest zobaczyć, co dokładnie i jak to działa. I to się właśnie udało Uczonym z Nottingham i Riverside.

Okazuje się, że w różnych stadiach rozwojowych zarodźca te same podjednostki kondensyn tworzą zupełnie różnie wyglądające, a zatem i różnie działające kompleksy. Nie jest jasne, dzięki czemu następuje takie przeorganizowanie. Jak podkreślają uczeni, podziały komórkowe malarii są bardzo nietypowe. W trakcie swej ewolucji rozpiętej między dwoma żywicielami i ich jakże odmiennymi organizmami, malaria uzyskała niebywałą genetyczną plastyczność. Zrobi wszystko, by przeżyć i zostawić zakaźne potomstwo: w człowieku zakaźne dla komara, w komarze – zakaźne dla człowieka. Nawet jeśli „zabijemy” go lekami w człowieku, to i tak jest on w stanie „ożyć” w stadium komarzym!

Oto prawdziwy zombie, lepszy niż te w horrorach. I to stworzenie trzeba zacząć kontrolować – niewykluczone, że uda się to właśnie dzięki uderzeniu w jego kondensyny. One to bowiem, jak wyjaśniają uczeni, ze swoją plastycznością czasu, miejsca i sposobu działania, dają zarodźcowi malarii niezwykłą zdolność adaptacyjną. Bez ich „wyłączenia”, szalony wyścig po nowe przeciwmalaryczne leki nie rozwiąże problemu, nawet, gdyby cudownie pojawiłyby się na nie pieniądze. I w dodatku – najwygodniej uderzyć w kondensyny w malarii zamkniętej w komarze, czyli teoretycznie bez bezpośredniego wpływu na zdrowie człowieka.

Oczywiście Kondensyny są ewolucyjnie białkami starymi i zakonserwowanymi. Znaczy to, że nawet odległe na drzewie życia organizmy mają te białka dość podobne. Miejmy jednak nadzieję, że farmakologia jakoś stanie na wysokości zadania i to nie za sto lat. Tylko zanim pierwsze komary z rodzaju Annopheles zaczną latać nam nad głowami. Wtedy może Pierwszy Świat jakoś jeszcze intensywniej zajmie się problemem Świata Trzeciego, który nosi miano malarii.

 

Aplikacja mobilna TVP INFO na urządzenia mobilne Aplikacja mobilna TVP INFO na urządzenia mobilne
źródło:
Zobacz więcej