El primer mapa detallado del comportamiento individual del parásito de la malaria en cada etapa de su complicado ciclo de vida ha sido creado por científicos. Los investigadores del Wellcome Sanger Institute y sus colaboradores utilizaron tecnología avanzada de células individuales para aislar parásitos individuales y medir su actividad genética.El resultado es el Malaria Cell Atlas, que brinda la visión de resolución más alta de la expresión génica del parásito de la malaria hasta la fecha y monitorea cómo cambian los parásitos individuales a medida que se desarrollan tanto en el mosquito como en el huésped humano.
Informado hoy 22 de agosto en ciencia , el equipo también señala etapas particulares en el ciclo de vida donde cada gen del parásito de la malaria puede desempeñar un papel clave en el desarrollo del parásito. Saber cuándo y dónde está activo un gen presenta posibles objetivos en el ciclo de vida de la malaria que son importantes para el desarrollomedicamentos antipalúdicos, vacunas y estrategias de bloqueo de transmisión muy necesarios.
La malaria afecta a más de 200 millones de personas en todo el mundo y causó casi 450,000 muertes en 2017, la mayoría de las cuales eran niños menores de cinco años *. La capacidad del parásito de la malaria para volverse resistente a múltiples medicamentos de primera línea plantea una enorme amenaza para el control de la malaria.En el desarrollo de vacunas, una barrera para descubrir nuevos medicamentos contra la malaria es el hecho de que se desconoce la función de casi la mitad de los genes del parásito.
Ahora es posible comprender los diversos comportamientos y actividades genéticas de los parásitos de la malaria a lo largo de su complicado ciclo de vida con el recurso de datos de Malaria Cell Atlas disponible gratuitamente, creado por científicos del Instituto Wellcome Sanger.
La Dra. Virginia Howick, primera autora conjunta del Instituto Wellcome Sanger, dijo: "Hemos creado un atlas de actividad genética que abarca el ciclo de vida completo del parásito de la malaria. Este es el primer atlas de este tipo para un solo ...organismo celular. El ciclo de vida del parásito de la malaria es clave para la investigación de esta enfermedad y el Malaria Cell Atlas nos ayudará a comprender realmente el parásito para controlar de manera efectiva la malaria ".
Para crear el mapa, el equipo aisló y midió la actividad genética de 1.787 parásitos individuales de la malaria de 10 etapas a lo largo del ciclo de vida completo, abarcando tanto el humano como el mosquito. Por ejemplo, los investigadores dieron a los mosquitos infectados con malaria una sangre falsacomida para capturar los parásitos que liberaron en su saliva para compararlos con los parásitos que permanecieron en las glándulas salivales.
Luego, el equipo midió qué genes estaban activos en parásitos individuales a lo largo de todo el ciclo de vida. Saber qué genes son críticos en cada etapa del ciclo de vida del parásito presenta puntos débiles y futuros objetivos farmacológicos.
Al observar la actividad de genes previamente estudiados que mostraron patrones de actividad similares al 40 por ciento de los genes que actualmente no tienen una función conocida, el equipo podría inferir funciones potenciales para estos genes desconocidos.
Andrew Russell, primer autor conjunto y estudiante de doctorado en el Instituto Wellcome Sanger, dijo: "Utilizando el Atlas de células de la malaria, hemos inferido las funciones de los genes de parásitos que hasta ahora eran completamente desconocidos. Hacemos esto a través de la culpabilidad"por asociación ': al observar las funciones de genes previamente estudiados, podemos predecir los roles de genes desconocidos si muestran patrones de actividad similares a los genes conocidos. Esto brinda una nueva oportunidad para encontrar nuevos objetivos farmacológicos ".
El equipo amplió el Malaria Cell Atlas utilizando otra tecnología unicelular para examinar otros 16,000 parásitos individuales de las etapas sanguíneas de la malaria que infectan a ratones, monos y humanos. Esto mostró un comportamiento de actividad genética similar en las tres especies de parásitos de la malaria inclusoaunque infectan a huéspedes tan diferentes. La identificación de genes que son esenciales en múltiples especies de malaria ayuda a construir nuevos objetivos farmacológicos candidatos, ya que estos objetivos podrían ser efectivos en las cinco especies de malaria que infectan a los humanos.
Los investigadores luego recolectaron parásitos presentes en la sangre de tres personas de Kenia que estaban infectadas con malaria, justo cuando estaban siendo tratados por la enfermedad. Utilizando el Atlas de células de malaria como referencia, el equipo pudo examinar parásitos individuales "salvajes"de dos especies diferentes de parásitos de la malaria humana por primera vez. Esto abre la puerta a la comprensión de qué genes son activos en las infecciones naturales en el mundo real y cómo estos pueden diferir de los parásitos de la malaria cultivados en el laboratorio.
La Dra. Mara Lawniczak, autora principal del Instituto Wellcome Sanger, dijo: "Para vencer la malaria, necesitamos comprender todos los trucos que utiliza el parásito a lo largo de su ciclo de vida. El Malaria Cell Atlas es el primer mapa detallado que nos da una idea de cómoun parásito es diferente de otro, incluso cuando son genéticamente idénticos. Nos enfrentamos al problema de que la malaria se vuelve más resistente a los medicamentos actuales contra la malaria y, a medida que se introducen nuevos medicamentos, esperamos que el Atlas de células de la malaria actúe como referencia para comprender cómo los parásitoscambiar sus comportamientos en respuesta a nuestros esfuerzos por controlarlos. Saber esto ayudará a revelar cómo arrinconar a los parásitos y finalmente eliminarlos ".
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Materiales proporcionado por Instituto Wellcome Trust Sanger . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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