Malaria ist eine tödliche Krankheit, die jedes Jahr weltweit rund 250 Millionen Fälle und mehr als 600.000 Todesfälle verursacht. Die Krankheit wird durch den Parasiten Plasmodium verursacht, den tödlichsten und am weitesten verbreiteten Parasiten auf dem afrikanischen Kontinent. P. falciparum ist ein einzelliger Parasit, der sich schnell entwickelt, was die Entwicklung dauerhafter und wirksamer Diagnostika, Medikamente und Impfstoffe gegen die Krankheit erschwert. Malariaparasiten weisen tatsächlich eine große genetische Vielfalt auf und Menschen sind häufig mit mehreren verschiedenen Parasitenstämmen infiziert. In einigen Teilen Afrikas tragen bis zu 80 % der mit Malaria infizierten Menschen mehrere genetisch unterschiedliche Parasitenstämme.
Die Studie führt zu einem aktualisierten Atlas der Malariazellen,
der „Malaria-Zellatlas“
Dies wird es Wissenschaftlern auf der ganzen Welt ermöglichen, Parasiten und Krankheiten besser zu überwachen, vielleicht aber auch neue Wege zu finden, um die Entwicklung des Parasiten zu blockieren, insbesondere dank neuer Medikamente oder Impfstoffe, die die Übertragung verhindern können. Forschungen mithilfe der Einzelzell-RNA-Sequenzierung liefern detaillierte Informationen über die Lebensstadien dieses Parasiten, während er von einem asexuellen in einen sexuellen Zustand übergeht, der für die Übertragung vom Parasiten auf Mücken erforderlich ist.
Malariaparasiten kommen im menschlichen Wirt entweder in asexueller oder sexuell entwickelter Form vor. Die ungeschlechtliche Vermehrung führt beim Menschen zu Malaria-Symptomen, aber um übertragen zu werden, müssen sich Parasiten zu einer männlichen oder weiblichen Fortpflanzungszelle oder einem Gametozyten entwickeln. Dieses sexuelle Engagement und diese Entwicklung werden durch Transkriptionsfaktoren gesteuert, Proteine, die die Genaktivität regulieren. Reife sexuelle Formen des Parasiten zirkulieren im Blutkreislauf, bis sie von Mücken aufgenommen werden. Hier,
- Den Forschern gelingt es, die Genexpressionsniveaus genau zu überwachen und die an jedem Schritt des Prozesses beteiligten Personen zu identifizieren.
- Der Ansatz, der auf Parasiten aus Blutproben von vier Personen angewendet wird, die in Mali auf natürliche Weise mit Malaria infiziert sind, ermöglicht es, diese Ergebnisse mit hoher Auflösung zu bestätigen.
- Der Vergleich von Labordaten mit diesen Daten zu natürlichen Infektionen ermöglichte es den Wissenschaftlern auch, Arten von Parasitenzellen zu identifizieren, die noch nie zuvor in Laborstämmen beobachtet wurden, was einerseits die Bedeutung realer Daten zeigt, aber auch die schnelle Entwicklung des Parasiten bestätigt ;
- Auf diese Weise werden interessierende Gene identifiziert, deren Überexpression in bestimmten Stämmen während der Stadien der sexuellen Entwicklung am Überleben des Parasiten und damit an der Entwicklung der Krankheit beteiligt ist.
Der nächste Schritt wird darin bestehen, den Einfluss dieser Gene auf die Übertragung zu bewerten. Jesse Rop, einer der Hauptautoren, kommentiert diese Fortschritte: „Dies ist das erste Mal, dass die Stadien der sexuellen Entwicklung von Malariaparasiten in Laborstämmen und natürlichen Stämmen kartiert wurden, was es uns ermöglicht, tiefere Einblicke in die Biologie natürlicher Stämme zu gewinnen – was bei Laborstämmen nicht beobachtet wird.“ Wir verfügen über ein unschätzbares Verständnis dafür, wie Malaria entsteht und sich ausbreitet.“
„ Malaria stellt eine enorme globale Gesundheitsbelastung dar, von der jedes Jahr Millionen Menschen betroffen sind, und Versuche, die Krankheit zu kontrollieren und zu behandeln, werden von dem Parasiten schnell vereitelt. Ein besseres Verständnis des Lebenszyklus des Parasiten, der beteiligten Gene und der Faktoren, die sie steuern, ist für die weitere Malariaforschung von entscheidender Bedeutung. Unsere Forschung hebt wichtige Punkte in der sexuellen Entwicklung des Parasiten hervor, die, wenn sie bei der künftigen Arzneimittelentwicklung berücksichtigt werden, den Übertragungszyklus durchbrechen und dazu beitragen könnten, die Ausbreitung zu minimieren.“
