23 октября 2019, среда, 05:48
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

27 августа 2013, 13:47

Новый этап борьбы с малярией

Plasmodium malariae
Plasmodium malariae
Wikimedia Commons

В начале августа журнал Science опубликовал статью об успешных испытаниях вакцины против малярии в США. Почему это событие столь важно и почему антималярийная вакцина не была создана до сих пор, можно понять, если вспомнить биологию малярии. Именно в особенностях возбудителя этой болезни кроется секрет ее многолетнего противодействия усилиям врачей.

Возбудитель малярии – одноклеточное существо, малярийный плазмодий, паразитирующее внутри клеток крови. Плазмодиев существует более 250 видов, но, к счастью, они узкоспецифичны, и болезнь человека вызывают лишь четыре: Plasmodium vivax, Plasmodium falciparum, Plasmodium ovale и Plasmodium malariae. Они не поражают других животных. И, соответственно, виды плазмодия, паразитирующие в крови других видов, безопасны для человека. К ним, например, относится Plasmodium galinaceum, вызывающий тяжелое заболевание кур, или Plasmodium relictum – возбудитель другого типа птичьей малярии. Переносчиком малярии человека служит комар рода Anopheles.

Плазмодиев существует более 250 видов, но болезнь человека вызывают лишь четыре.

После укуса самки комара плазмодий попадает в кровь человека. Он представляет собой вытянутую клетку длиной 10 – 15 микрометров при ширине всего в 1 микрометр. С кровью плазмодий рано или поздно попадает в печень. Там он внедряется в клетки печени, растет и делится. Получающиеся в результате новые клетки также внедряются в клетки печени. Так проходит одно или несколько поколений бесполого размножения в клетках печени. Наконец, после очередного деления новое поколение клеток внедряется уже не в клетки печени, а в эритроциты.

Зараженные эритроциты плывут по кровеносным сосудам, а внутри них живут и снова и снова делятся клетки плазмодия. На этот раз они гораздо меньшего размера – диаметром примерно два микрометра. Наконец, оболочка эритроцита лопается, и клетки плазмодия вновь попадают в кровь. Поражает синхронность этого процесса. Plasmodium vivax, Plasmodium falciparum и Plasmodium ovale прорывают эритроциты и выходят в кровь каждые 48 часов, Plasmodium malariae – каждые 72 часа. Именно в эти моменты у человека начинается приступ – повышается температура, появляется озноб и так далее. Это объясняется тем, что в кровь попадают токсические вещества – продукты жизнедеятельности плазмодия, которые раньше находились внутри оболочки эритроцита. Клетки плазмодия вновь внедряются в эритроциты и приступают к делению. Цикл начинается заново, и с каждым разом поражается всё больше эритроцитов.

 
Комар Anopheles stephensi

Но бесполое размножение плазмодия не продолжается бесконечно. После нескольких циклов обычные клетки плазмодия превращаются в так называемые микрогаметоциты и макрогаметоциты, которые дадут начало мужским и женским половым клеткам. Чтобы началась половая фаза размножения, эти клетки должны попасть в кишечник комара. Там происходит оплодотворение, и оплодотворенная клетка закрепляется на стенке кишечника. Она растет, увеличиваясь в сотни раз, а внутри нее многократно делится ядро. Наконец, в клетке образуется огромное количество маленьких одноядерных клеток - спорозоитов, она прорывается, и спорозоиты, червеобразно изгибаясь, устремляются в слюнные железы комара. Из одной оплодотворенной клетки может получиться до 10 тысяч спорозоитов. Когда комар вновь укусит человека, спорозоиты попадут в его кровь, устремятся в печень и цикл развития малярийного плазмодия повторится.

Из одной оплодотворенной клетки может получиться до 10 тысяч спорозоитов.

Что же в цикле развития плазмодия осложняет борьбу с малярией? Во-первых, основные лекарства убивают представителей бесполых поколений плазмодия в крови, гаметоциты же могут оставаться внутри кровяных клеток довольно долго после окончания лечения. В результате человек, уже излеченный от малярии, может стать источником заражения, если его кровь с гаметоцитами выпьет комар. Во-вторых, у плазмодия есть еще один вариант развития, открытый лишь в 1980-х годах. Это так называемые гипнозоиты, «спящие клетки», которые находятся в покоящемся состоянии внутри клеток печени и могут стать причиной возвращения заболевания годы спустя.

Сложности есть и при образовании иммунитета как естественного, так и искусственного (при вакцинации). Дело в том, что у плазмодия высокая способность к мутации. Меняются антигены на его клеточной оболочке, антитела уже не узнают их – иммунитет не работает. Более того, поскольку большую часть своей жизни плазмодий проводит внутри других клеток, или в эритроцитах, или в клетках печени, то он не стимулирует выработку антител.

По этим причинам ситуация с малярией в мире по-прежнему очень плохая. С ней удалось справиться лишь в тех местах, где смогли полностью осушить болота и устранить условия для размножения малярийных комаров. Эпидемиологическая ситуация в мире в целом тяжелая, в экваториальных странах победить болезнь не удается. Плазмодий мутирует, приобретая устойчивость к некоторым лекарствам (хлорхину, артемизинину). Для развивающихся стран Азии и Африки, наиболее страдающих от малярии, появление вакцины стало бы выходом. Гораздо легче один раз вакцинировать пациента, чем неоднократно его лечить.

Поэтому в последние годы вновь вернулись к идее создания вакцины от малярии. Чтобы создать эту вакцину, исследователи используют плазмодия в стадии спорозоита, в которой, напомним, он попадает в кровь человека. Цель ученых – ослабить спорозоита для предотвращения развития малярии, но оставить его живым, чтобы в организме выработался иммунитет.

Первые такие опыты ставились еще в 1970-х годах. Тогда брали зараженных комаров, облучали их ионизирующим излучением и давали кусать людей-добровольцев. Люди заражались, но не заболевали малярией, и у них появлялся иммунитет. Однако такой метод вакцинации трудно проконтролировать, поэтому он был на время оставлен, и ставка сделана на медикаментозное лечение болезни и меры профилактики. Теперь же к нему вернулись, однако теперь вакцинация происходит не путем укуса комара, а более традиционно – с помощью инъекции.

В начале, как и раньше, облучают зараженных комаров. Затем вскрывают их слюнные железы и добывают оттуда ослабленных спорозоитов малярийного плазмодия. Вакцина получила название PfSPZ, так как получена из спорозоитов (SPZ) вида Plasmodium falciparum (Pf). Первые попытки вакцинации делались подкожно и оказались недостаточно эффективными. Тогда перешли к внутривенным инъекциям.

Испытания вакцины проходили в клиническом центре в штате Мэриленд. Вакцина вводилась взрослым добровольцам от четырех до шести раз. Когда после вакцинации прошло три недели, добровольцев кусали зараженные комары. В результате у тех, кто получил пять или более инъекций не было ни одного случая заболевания, а из тех, кому досталось всего четыре, заболели трое из девяти пациентов.

Такие показатели очень успешны. У всех остальных вакцин против малярии, существующих или проходящих клинические испытания, эффективность гораздо ниже. Теперь разработчики вакцины планируют более масштабные клинические испытания в Танзании.

Почему ученые должны работать дальше? Увы, разработанный механизм вакцинации трудноосуществим в реальных условиях. Тяжело обеспечить пять серий вакцинации человека в далекой деревушке, затерянной в тропических лесах. Идеальным вариантом была бы однократная вакцинация, обеспечивающая иммунитет. Есть надежда, что, если перейти к вакцинации детей, то у них иммунитет будет возникать быстрее.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты климатология клонирование комета кометы компаративистика космос культура лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство цифровизация школа экология электрохимия эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса глобальное потепление грипп информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: [email protected]
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2019.