Передовые технологии были использованы для решения давней загадки о том, почему у некоторых людей развивается серьезное заболевание, когда они заражены малярийным паразитом, в то время как другие переносят инфекцию бессимптомно.
Международная команда использовала массовую цитометрию – углубленный способ характеристики отдельных клеток – и машинное обучение, чтобы обнаружить «иммунные сигнатуры», связанные с симптоматическими или бессимптомными инфекциями у людей, инфицированных паразитом Plasmodium vivax. Это открыло неожиданную роль иммунных Т-клеток в защите от малярии, открытие, которое может помочь улучшить разработку столь необходимых противомалярийных вакцин.
Исследование, опубликованное в журнале JCI Insight, возглавлял доктор WEHI. Лиза Иоаннидис и доцент Дайана Хансен в сотрудничестве с профессором Риком Прайсом из Школы медицинских исследований Мензис Дарвин и доктором. Ринтис Новиянти из Института молекулярной биологии Эйкмана, Индонезия.
Вариабельные иммунные ответы
Малярия – это паразитарное заболевание, от которого ежегодно страдают сотни миллионов человек. После заражения у людей вырабатывается иммунитет к паразиту Plasmodium, вызывающему малярию, но этот иммунитет только снижает тяжесть заболевания, а не предотвращает заражение в целом. Несмотря на огромное глобальное воздействие малярии, вакцины для предотвращения этого заболевания еще не используются в клинических условиях.
Иммунный ответ на малярию – это «палка о двух концах»," Доцент Хансен сказал. "Хотя иммунный ответ на паразита может предотвратить тяжелое заболевание, у некоторых людей именно чрезмерный иммунный ответ, вызывающий тяжелое воспаление, обостряет малярию, вызывая наиболее серьезные и потенциально смертельные симптомы," она сказала.
"В нашем исследовании был изучен давний вопрос о том, чем отличаются иммунные ответы у людей с симптоматической и бессимптомной малярийной инфекцией. Мы сосредоточились на форме малярии Plasmodium vivax, которая наиболее распространена в Азиатско-Тихоокеанском регионе и Латинской Америке. Этот вид представляет собой особую проблему для борьбы, поскольку инфицированные люди могут переносить его в печени в течение многих месяцев без каких-либо симптомов."
Используя средство массовой цитометрии Мельбурнского университета, исследовательская группа смогла провести всестороннюю многомерную оценку иммунных клеток в образцах крови, предоставленных людьми, живущими в регионе Индонезии, эндемичном по малярии vivax. Доктор. Иоаннидис сказал, что команда сравнила многие аспекты иммунитета в образцах от людей, которые не были инфицированы, бессимптомно инфицированы или симптоматически инфицированы P. vivax.
"В сотрудничестве с группой специалистов по биоинформатике WEHI под руководством профессора Гордона Смита мы использовали машинное обучение для разработки «иммунной сигнатуры», которая различала эти три категории образцов. Эти подписи могут быть применены к новым образцам крови людей, инфицированных малярией, чтобы точно предсказать тяжесть их инфекции," Доктор. Иоаннидис сказал.
Усиление борьбы с малярией
Доктор. Иоаннидис сказал, что иммунные сигнатуры выявили ключевые компоненты иммунного ответа, которые обеспечивают иммунитет к малярии. "Антитела, продуцируемые В-клетками, были одним из важных компонентов, особенно у людей с высокой паразитарной нагрузкой и симптоматическими заболеваниями, но мы также обнаружили, что определенные типы Т-лимфоцитов CD4 имеют решающее значение для сдерживания инфекций и предотвращения симптомов," она сказала.
"Это первый раз, когда было показано, что Т-лимфоциты CD4 важны для контроля бессимптомного P. vivax инфекции."
Доцент Хансен сказал, что это открытие может привести к лучшим подходам к борьбе с малярией или даже к ее ликвидации. "Разработка вакцины против малярии почти полностью сосредоточена на измерении ответа антител как маркера успеха вакцины. Наше исследование выявило важную роль Т-лимфоцитов CD4 в борьбе с малярийными инфекциями – и мы считаем, что эти клетки требуют большего внимания при разработке противомалярийных вакцин. Поскольку малярия vivax может сохраняться у бессимптомных людей, очень важно, чтобы вакцины активировали Т-клетки CD4 для контроля этих низкосортных инфекций," Доцент Хансен сказал.