Это поразительная перемена в мышлении: вместо того, чтобы смотреть на комаров как на бич нашего существования, кровососущих паразитов, которые только и делают, что вызывают у нас зуд и болезни, исследовательская группа увидела в них летающий рой органических систем доставки вакцин, которые использовали бы всю мудрость миллионов лет эволюции для вакцинации целых популяций и регулярных ревакцинаций.
Как оказалось, им даже не пришлось модифицировать самих комаров. Настоящий виновник малярии — одноклеточный паразит.
Ученые из Лондона изучила паразита Plasmodium falciparum, который считается самым опасным паразитом для человека. Эти одноклеточные простейшие паразиты путешествуют вместе с самками комаров Anopheles, ожидая, когда те начнут питаться, и прячутся в слюнных железах вместе с естественными противовоспалительными и противосвёртывающими ферментами комаров.
При укусе комара, до 200 P. falciparum попадают в кровоток человека, где они перемещаются в поисках клеток печени, в которых они размножаются и трансформируются. В течение недели каждая из этих единичных особей выделяет в кровоток почти 100 000 новых паразитов, которые вторгаются в эритроциты и уничтожают их, размножаясь циклическими волнами, которые проявляются в виде симптомов малярии: лихорадки, озноба, истощения, тромбоза и ряда других серьёзных осложнений.
Малярия по-прежнему остаётся серьёзной проблемой. В 2022 году было зарегистрировано около 249 миллионов случаев заболевания малярией, что привело к примерно 608 000 смертей. Во многих странах, затронутых малярией, она является основной причиной смерти».
Поэтому лондонская команда изучила, как можно генетически модифицировать паразита P. falciparum, чтобы он действовал как вакцина, а не как переносчик болезни, и остановилась на подходе, который позволяет паразиту вести себя как обычно вплоть до того момента, когда он поселяется в клетках печени человека и начинает размножаться.
Примерно через шесть дней после заражения модифицированные командой паразиты просто перестают развиваться. Они не выпускают вторичных паразитов в кровоток. Но они выделяют целый ряд антигенов, которые вызывают у иммунной системы человека сильную воспалительную реакцию — реакцию, которая быстро запускается при следующем появлении в клетках печени немодифицированного малярийного паразита.
Каким-то образом команде удалось найти 43 добровольца, готовых протестировать эти новые органические вакцины. На первом этапе тестирования 20 испытуемых подверглись 15 или 50 укусам комаров, переносящих модифицированного паразита GA2. Ни у одного из испытуемых не было признаков заражения на стадии крови, что подтверждает безопасность этого подхода.
Затем, на втором этапе, 23 добровольца должны были трижды, с интервалом в 28 дней, получить по 50 укусов от обычных комаров или комаров с модифицированными паразитами. Половина из них были GA2, половина — другой версией GA1, которая была запрограммирована на остановку развития в печени всего через один день вместо шести.
Три недели спустя они снова пришли, чтобы получить пять укусов от комаров, переносящих немодифицированных малярийных паразитов. Все три испытуемых, которые ранее подвергались обычным укусам комаров, заразились малярией, при этом 13% тех, кто был заражён модифицированными паразитами GA1, избежали инфекции, а 89% тех, кто был заражён паразитами GA2, смогли избежать заражения.
Теперь команда ученых надеется провести более масштабное исследование, чтобы воспроизвести и подтвердить свои результаты.
Таким образом, если предположить, что более масштабные испытания на людях пройдут успешно, теперь ученые знают, что укусы комаров можно использовать для распространения вакцин.
И, возможно, если бы огромное количество насекомых, переносящих GA2, было выпущено в дикую природу в районах, поражённых малярией, их естественный аппетит гарантировал бы, что всё население будет регулярно получать прививки в тёплое и влажное время года, когда риск заражения наиболее высок, — без необходимости в охлаждённых цепочках поставок, стерильных иглах и обученных медиках.
Но ученые не упоминают о каком-либо подобном плане. Действительно, неясно, к чему может привести это исследование. В настоящее время заражение насекомых паразитами GA2 довольно трудоёмкий процесс — паразитов выращивают в лаборатории на клетках человеческой крови, затем эту кровь скармливают комарам, и проходит до двух недель, прежде чем комары готовы распространять их через укусы.
Таким образом, не получится быстро и дёшево вырастить достаточное количество насекомых, чтобы вакцинировать целый город, и придётся постоянно разводить новых, чтобы конкурировать с дикими комарами. Более того, из-за особенностей жизненного цикла этих паразитов маловероятно, что этот метод подойдёт для доставки других типов вакцин.
Тем не менее, это захватывающая идея, и, безусловно, существуют и другие программы по борьбе с малярией, которые предполагают разведение и выпуск генетически модифицированных комаров, поэтому было бы интересно узнать, к чему это приведёт.
Источник: The New England Journal of Medicine
