उपन्यास आणविक पैंतरेबाज़ी मलेरिया परजीवी को प्रतिरक्षा प्रणाली को चकमा देने में मदद करता है

“यह खोज पहेली का एक और टुकड़ा प्रदान करती है कि क्यों मलेरिया को मिटाना इतना मुश्किल हो गया है,” डॉ। फ्रांसेस्का फ्लोरिनी ने कहा, वेइल कॉर्नेल मेडिसिन में माइक्रोबायोलॉजी और इम्यूनोलॉजी में अनुसंधान सहयोगी, जो अध्ययन का नेतृत्व करते हैं। मलेरिया सालाना 300-500 मिलियन लोगों को संक्रमित करता है, जिसके परिणामस्वरूप विश्व स्तर पर लगभग 600,000 मौतें होती हैं।

नेचर माइक्रोबायोलॉजी में 16 मई को प्रकाशित प्रीक्लिनिकल परिणामों से पता चलता है कि उन क्षेत्रों में जहां मलेरिया स्थानिक है, स्पर्शोन्मुख वयस्कों की संभावना बंदरगाह अनिर्दिष्ट परजीवी है, जो मच्छर को उठा सकते हैं और अगले व्यक्ति को काटते हैं जो वे काटते हैं।

पेपर के वरिष्ठ लेखक वेल कॉर्नेल मेडिसिन में माइक्रोबायोलॉजी और इम्यूनोलॉजी के प्रोफेसर डॉ। किर्क डेत्सच ने कहा, “मलेरिया को नियंत्रित करने के लिए वर्तमान अभियान लोगों के इलाज पर ध्यान केंद्रित करते हैं, आमतौर पर बच्चे, जो लक्षण दिखाते हैं,”, वेल कॉर्नेल मेडिसिन में माइक्रोबायोलॉजी और इम्यूनोलॉजी के प्रोफेसर डॉ। किर्क डेशच ने कहा। “इन निष्कर्षों से पता चलता है कि हमें स्पर्शोन्मुख वयस्कों पर विचार करने की आवश्यकता है, जो संभावित रूप से प्रसारित परजीवी को ले जा सकते हैं – जिसका अर्थ है कि किसी भी भौगोलिक क्षेत्र से मलेरिया को समाप्त करना प्रत्याशित की तुलना में अधिक जटिल होने जा रहा है।”

उन्मूलन से परहेज

एक बार मानव शरीर के अंदर, परजीवी लाल रक्त कोशिकाओं को दोहराने के लिए प्रवेश करता है – लेकिन इसे प्रतिरक्षा प्रणाली को सचेत करने या प्लीहा द्वारा हटाए जाने से बचना चाहिए, जो दोषपूर्ण रक्त कोशिकाओं को फ़िल्टर करता है। इन संभावित खतरों से बचने का इसका समाधान लगभग 60 जीनों के एक सूट पर टिका है जिसे VAR कहा जाता है; प्रत्येक var जीन एक प्रोटीन को एन्कोड करता है जो लाल रक्त कोशिकाओं की सतह पर खुद को सम्मिलित कर सकता है।

जब परजीवी इन var जीनों में से एक पर स्विच करता है, तो प्रोट्रूडिंग प्रोटीन लाल कोशिका को रक्त वाहिका की दीवार का पालन करने का कारण बनता है, जिससे सेल – और उसके निवासी परजीवी – तिल्ली की यात्रा से बचने के लिए। इस रणनीति के साथ एकमात्र समस्या यह है कि, लगभग एक सप्ताह के भीतर, प्रतिरक्षा प्रणाली एंटीबॉडी का उत्पादन कर सकती है जो चिपकने वाली प्रोटीन को पहचानती है। इस प्रतिरक्षा पलटवार के आसपास जाने के लिए, परजीवी उस var जीन को बंद कर देता है और अपने संग्रह से एक अलग व्यक्त करता है, जिससे संक्रमण का पता लगाने और लम्बा होता है।

“प्रतिमान यह है कि परजीवी में एक सख्त, पारस्परिक रूप से अनन्य अभिव्यक्ति तंत्र है, जिसका अर्थ है कि यह हमेशा एक – और केवल एक – var जीन को एक समय में व्यक्त करता है,” डॉ। डेशच ने कहा। लेकिन पूरे सेट के माध्यम से परजीवी के चलने के बाद क्या होता है? पहले से इस्तेमाल किए गए एक को पुन: सक्रिय करना तेजी से प्रतिरक्षा उन्मूलन को ट्रिगर करेगा। फिर भी, एक पुरानी मलेरिया संक्रमण एक दशक या उससे अधिक समय तक बना रह सकता है।

इस पहेली को हल करने के लिए, डॉ। फ्लोरिनी और ग्रेजुएट छात्र जोसेफ विज़ोन ने यह आकलन करने के लिए सिंगल-सेल अनुक्रमण तकनीकों का उपयोग किया कि व्यक्तिगत परजीवी VAR जीन अभिव्यक्ति का प्रबंधन कैसे करते हैं। उन्होंने पाया कि जबकि कई एक समय में केवल एक ही var जीन को सक्रिय करते हैं, कुछ दो या तीन पर स्विच करते हैं, जबकि अन्य किसी भी तरह से व्यक्त नहीं करते हैं।

बंद करना, बाहर छिपना

Var जीन के एक जोड़े को व्यक्त करने वाले परजीवी एक और दूसरे के बीच स्विच करने के कार्य में पकड़े गए थे। “एक क्षणिक चरण है जब दोनों जीन चालू हैं, और हम स्विच के क्षण को कैप्चर करने के लिए होते हैं,” डॉ। डिट्स ने समझाया।

लेकिन चुपके परजीवी जो अपने सभी var जीन को बंद कर देते हैं, एक आश्चर्य की बात थी। “यह ‘अशक्त राज्य,’ जिसमें परजीवी बहुत कम या कोई var जीन अभिव्यक्ति प्रदर्शित नहीं करते हैं, जनसंख्या-आधारित assays का उपयोग करके पहचान करना असंभव होगा,” डॉ। फ्लोरिनी ने कहा। “यह एक नए पहलू पर प्रकाश डालता है कि मलेरिया हमारी प्रतिरक्षा प्रणाली द्वारा मान्यता से कैसे बचता है।”

हालांकि, var जीन अभिव्यक्ति के बिना परजीवी भी रक्त वाहिका की दीवारों से चिपके रहने की क्षमता खो देते हैं, इसलिए वे तिल्ली के निस्पंदन प्रणाली से कैसे बच रहे हैं? “हमें संदेह है कि वे अस्थि मज्जा में या नॉन-सर्कुलेटिंग लाल कोशिकाओं की एक विस्तार योग्य जेब में छिपाते हैं जो प्लीहा के केंद्र में पूल करते हैं,” डॉ। डिट्स ने कहा। “यदि एक लाल सेल 24 घंटे तक वहां बैठ सकता है, तो परजीवी के लिए अपने जीवन चक्र को पूरा करने के लिए काफी लंबा है।”

डॉ। डेश्च ने इन छिपे हुए शारीरिक जलाशयों का पता लगाने के लिए पश्चिम अफ्रीका में फील्डवर्क का संचालन करने की योजना बनाई है। उन्हें ढूंढना – और यह सीखना कि कैसे मलेरिया परजीवी इस नए खोजे गए तंत्र का फायदा उठाते हैं, जो उन्मूलन से बचने के लिए – क्रोनिक मलेरिया संक्रमण की समस्या को संबोधित करने के लिए उपन्यास रणनीति प्रदान कर सकते हैं।

इस काम को नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ (एआई 52390, एआई 99327 और एक F31 प्रेडोक्टोरल फेलोशिप F31AI164897), स्विस NSF (अर्ली पोस्टडॉक। मोबिलिटी ग्रांट P2BEP3_191777) और विलियम रैंडोल्फ हर्स्ट फाउंडेशन द्वारा समर्थित किया गया था।