Studie legt die Grundlage für die Identifizierung von Biomarkern latenter Malaria-vivax-Infektionen

Eine neue Studie unter der Leitung von ISGlobal und IGTP verwendet ein Mausmodell mit menschlichen Leberzellen, um Proteine ​​zu charakterisieren, die mit der latenten Form des Malariaparasiten Plasmodium vivax assoziiert sind. Die Ergebnisse bilden die Grundlage für die Identifizierung von Biomarkern latenter Malaria-vivax-Infektionen und für Fortschritte bei der Eliminierung der Krankheit.

Plasmodium vivax ist der außerhalb Afrikas am weitesten verbreitete Malaria-Erreger. Es gibt etwa 7 Millionen Fälle von Malaria vivax pro Jahr, und 2,5 Millionen Menschen weltweit leben in Gefahr, sich mit dem Parasiten zu infizieren. Es ist nicht so tödlich wie P. falciparum (endemisch in Afrika), aber im Gegensatz zu falciparum kann P. vivax eine latente Form (Hypnozoit) annehmen, die sich in der Leber versteckt und Monate oder Jahre später reaktiviert und Rückfälle verursacht. Tatsächlich sind diese wiederkehrenden Episoden für 90 % der Fälle von Malaria vivax verantwortlich und stellen eines der Haupthindernisse für die Ausrottung der Krankheit dar.

„Hypnozoiten sind klinisch unsichtbar und bis heute haben wir keine Marker, um ihre Anwesenheit nachzuweisen“, sagt Hernando del Portillo, ICREA-Forscher bei ISGlobal und dem IGTP und Koordinator der Studie.

Anhand eines mit menschlichen Leberzellen transplantierten und mit P. vivax infizierten Mausmodells hatte das Team um del Portillo bereits gezeigt, dass kleine Vesikel (Exosomen), die von menschlichen Zellen abgesondert werden und im Blut zirkulieren, Parasitenproteine ​​enthalten, die als Marker dienen könnten latente Infektionen.

„Wir konnten jedoch keine spezifischen Biomarker für Hypnozoiten unterscheiden, weil wir auch eine andere aktiv replizierende Form des Parasiten (Schizonten) hatten“, erklärt del Portillo. In dieser neuen Studie verwendete das Forschungsteam ein experimentelles Medikament (MMV048), das Schizonten vollständig eliminiert, was es ihnen ermöglichte, Exosomen aus menschlicher Leber zu erhalten, die ausschließlich mit Hypnozoiten infiziert waren.

Durch den Vergleich der Proteine ​​in Exosomen von Mäusen, die unbehandelt, mit MMV048 behandelt oder mit einem Medikament behandelt wurden, das alle parasitären Formen eliminiert, identifizierte das Team ein parasitäres Protein, das nur für Hypnozoiten charakteristisch ist.

„Die Funktion dieses Proteins in P. vivax ist noch nicht bekannt, aber wir müssen jetzt weitere Studien durchführen, um festzustellen, ob es einen potenziellen Biomarker für latente Infektionen darstellt“, erklärt Melisa Gualdrón-López, Erstautorin der Studie. Die Analyse identifizierte auch mehrere menschliche Proteine ​​in den Exosomen infizierter Mäuse, aber keines war einzigartig für Hypnozoiteninfektionen. Die Ergebnisse weisen auch darauf hin, dass Hypnozoiten im Gegensatz zu Schizonten immunologisch stumm sind; das heißt, sie induzieren keine Entzündungsreaktion von infizierten Zellen.

„Das in dieser Studie verwendete Tiermodell legt die Grundlage für die Identifizierung potenzieller Biomarker von Hypnozoiteninfektionen und allgemeiner für die Entdeckung biologischer Eigenschaften von Leberinfektionen beim Menschen“, sagt del Portillo.

Die Forschung ist veröffentlicht in Molekulare und zelluläre Proteomik.