Impedire la replicazione del plasmodium all’interno delle zanzare, per bloccare la trasmissione della malaria. È l’obbiettivo di un team di ricercatori dell’istituto Walter ed Eliza Hall (Wehi) di Melbourne, che di recente ha descritto, per la prima volta, la struttura di un complesso proteico essenziale per la fertilizzazione del Plasmodium falciparum. La scoperta, pubblicata sulla rivista Science, ha portato allo sviluppo di un promettente vaccino sperimentale a mRna che in studi preclinici ha dimostrato di poter bloccare la trasmissione della malaria, interrompendo il ciclo riproduttivo del parassita all’interno delle zanzare prima che possa raggiungere l’uomo.
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a cura di Repubblica Salute
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Visualizzare il meccanismo riproduttivo del parassita
La ricerca si è concentrata su due proteine presenti sulla superficie del parassita malarico, Pfs230 e Pfs48/45, di cui da tempo era noto il ruolo chiave nella trasmissione della malattia, ma di cui non era ancora compreso a pieno il funzionamento. Il team australiano ha utilizzato un approccio innovativo basato sulla biologia strutturale, impiegando la microscopia crioelettronica per visualizzare le due proteine, coinvolte nella fertilizzazione del plasmodium, direttamente nel parassita. “In questo modo – spiega Melanie Dietrich, ricercatrice dl Wehi che ha guidato lo studio – abbiamo ottenuto un’immagine più chiara di come appare realmente in natura questo complesso di fertilizzazione, e abbiamo scoperto delle regioni precedentemente sconosciute di queste proteine, cruciali per il loro funzionamento, che rappresentano dei bersagli ottimali per sviluppare nuovi vaccini”.
Dalla struttura molecolare al vaccino mRna
A differenza di molti studi di biologia strutturale che si basano su proteine prodotte in laboratorio, i ricercatori hanno purificato con successo il complesso di fertilizzazione direttamente dai parassiti malarici, assicurandosi così di studiarne la forma biologica reale. Hanno quindi identificato i punti di contatto critici per il legame delle proteine Pfs230 e Pfs48/45, dimostrando che quando questi venivano rimossi modificando geneticamente i parassiti, la fertilizzazione falliva e la trasmissione della malattia veniva bloccata. Basandosi su questa scoperta, il team ha progettato un vaccino mRna di nuova generazione in collaborazione con il centro mRna del Monash Institute of Pharmaceutical Sciences, e ne ha testato l’efficacia su animali di laboratorio.
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Strategia multi-stadio per eliminare la malaria
Negli studi preclinici, il vaccino sperimentale ha determinato la produzione di livelli elevati di anticorpi, capaci di riconoscere il parassita e bloccarne la trasmissione nelle zanzare, con un’efficacia che raggiunge il 99,7%. La strategia – spiegano – è particolarmente premettente, perché permette di sfruttare un “collo di bottiglia demografico” legato al ciclo vitale del parassita. I parassiti malarici sono infatti estremamente abbondanti nell’ospite umano, ma solo una piccola frazione si sviluppa in forme sessuali e viene fertilizzata con successo all’interno della zanzara, rendendo questo stadio della catena di trasmissione del plasmodium particolarmente vulnerabile agli interventi vaccinali. Il team immagina che il candidato vaccino potrebbe essere utilizzato nell’ambito di una strategia multi-stadio, combinandolo con vaccini che agiscono sugli stadi ematici o epatici del ciclo vitale del plasmodium, per attaccare la malattia da tutti i lati possibili.