La malaria es una enfermedad mortal causada por el parásito de Plasmodium que infecta a más de 200 millones de personas al año, causando aproximadamente 600.000 muertes anuales en todo el mundo y niños pequeños en África afectados desproporcionadamente. Dado que se espera que el número de infecciones aumente en los próximos años debido a la creciente resistencia a los medicamentos antimaláriales de primera línea, existe una necesidad significativa de desarrollar nuevas vacunas contra la malaria.

El estudio, que fue financiado por el Wellcome Trust, observó los ciclos de parásitos que invaden glóbulos rojos (RBC), replicando dentro de ellos, y luego se propaguió para infectar nuevos glóbulos rojos. A partir de sus observaciones, el proyecto ha determinado que durante la invasión de nuevos glóbulos rojos por el parásito, se secreta un complejo de proteínas especializada (PfRCR) que forma un puente para el parásito para facilitar la entrada en el próximo RBC.

Al entender este proceso, es posible diseñar vacunas que puedan dirigirse específicamente al complejo proteico para interrumpir la progresión de la enfermedad. Para comprender completamente el proceso, y cómo una vacuna puede dirigirse eficazmente a la PfRCR para prevenir la propagación del parásito en células sanas, el estudio investigó la función molecular específica y la estructura del complejo proteico.

Trabajando con investigadores del Laboratorio Higgins de la Universidad de Oxford, los investigadores de la RVC, liderados por la Dra. Ellen Knuepfer, utilizaron enfoques moleculares guiados por la estructura para examinar cómo se ensamble PfRCR y funciona en su conjunto dentro de los parásitos de Plasmodium durante la invasión de glóbulos rojos.

Hasta la fecha, el proyecto ha logrado enormes avances en el desarrollo de metas eficaces de vacunación para combatir la contracción y progresión de la malaria. Esto incluye racionalizar las regiones dentro de la RDCR para que funcionen como dianas terapéuticas para ayudar a reducir las tasas de muerte por la enfermedad. Sin embargo, aún queda trabajo por hacer para proteger plenamente a los niños contra la malaria y ayudar a erradicar la enfermedad que actualmente sigue siendo una de las 10 enfermedades más mortales del mundo.

La Dra. Ellen Knuepfer, profesora de Vaccinología y RVC, lidera este estudio, dijo:

Nuestro estudio brindó una oportunidad emocionante para descubrir los fundamentos de cómo los parásitos de la malaria invaden los glóbulos rojos humanos, un paso clave en el ciclo de vida del parásito que se puede dirigir terapéuticamente. Nuestros resultados demuestran que el complejo esencial multiproteína PfRCR no funciona para crear un poro molecular en la membrana de los glóbulos rojos, sino más bien como un puente molecular, conectando el parásito con la membrana de glóbulos rojos durante la invasión. Acitantemente, nuevas perspectivas estructurales nos ayudarán a diseñar terapias racionalmente dirigidas a dominios específicos de este complejo proteico y dificultan su función.

El profesor Matthew Higgins, catedrático de Biología Estructural de la Universidad de Oxford y jefe del equipo de Laboratorio Higgins, dijo:

Estamos encantados de poder ver, por primera vez, este pedazo de maquinaria molecular que es esencial para que el parásito de la malaria entre en nuestros glóbulos rojos. Fue un placer trabajar con el RVC para probar lo que hace el PfRCR y descartar algunas posibles hipótesis para su papel esencial. Ahora que sabemos cómo PfRCR forma un puente entre parásito y eritrocitos, esto nos ayudará a diseñar mejores vacunas contra la malaria.

Referencia

El complejo PfRCR puentes parasiguiente y eritrocitos de la malaria durante la invasión Brendan Farrell, Nawsad Alam, Melissa N. Hart, Abhishek Jamwal, Robert J. Ragotte, Hannah Walters-Morgan, Simon J. Draper, Ellen Knuepfer & Matthew K. Higgins - Naturaleza, DOI: 10.1038/s41586-023-06856-1

El documento completo se puede consultar aquí: https://www.nature.com/articles/s41586-023-06856-1