Per decenni, gli scienziati hanno cercato di sviluppare un vaccino che impedisca alle zanzare di diffondere la malaria tra gli esseri umani.

Questo approccio unico, in cui gli esseri umani immunizzati trasferiscono le proteine ​​antimalariche alle zanzare quando vengono morsi, è chiamato vaccino bloccante la trasmissione (TBV). Alcuni TBV malarici hanno mostrato risultati promettenti, ma non sono stati ampiamente testati a causa di effetti collaterali indesiderati o efficacia limitata.

Questo potrebbe cambiare.

Un progresso biotecnologico riportato lunedì, 8 ottobre nel diario Nanotecnologia della natura descrive come un team di ricerca guidato dall'Università di Buffalo ha ideato un modo semplice per aumentare l'efficacia dei TBV malarici.

In caso di successo, potrebbe aiutare a ridurre la diffusione della malattia, che uccide più di 400, 000 persone all'anno, per lo più bambini piccoli nell'Africa subsahariana.

"La malaria è un enorme problema globale. Questo approccio, utilizzando un vaccino che blocca la trasmissione, potrebbe far parte di una serie di strumenti che utilizziamo per affrontare la malattia, " dice l'autore principale dello studio, Jonathan Lovell, dottorato di ricerca, professore associato di ingegneria biomedica, un programma congiunto della School of Engineering and Applied Sciences di UB e della Jacobs School of Medicine and Biomedical Sciences presso UB.

I coautori includono ricercatori del Walter Reed Army Institute of Research, gli Istituti Nazionali di Sanità, McGill University e la PATH Malaria Vaccine Initiative.

Come si diffonde la malaria

Utilizzando i TBV per combattere gli steli della malaria, in parte, da come si diffonde la malattia. Ecco come funziona:una zanzara portatrice della malattia morde un bambino e gli trasmette il parassita della malaria. Dopo, una zanzara non infetta morde il bambino, e questa volta è la ragazza che passa il parassita alla zanzara. Quella zanzara in seguito morde una nuova vittima e la infetta con il parassita.

Lo sviluppo di TBV efficaci, in combinazione con reti di bug, insetticidi, farmaci antiparassitari e altri tipi di vaccini, potrebbero aiutare a spezzare questo circolo vizioso, dicono i sostenitori. Mentre un TBV non impedirebbe direttamente a una persona immunizzata di contrarre l'infezione, il vaccino ridurrebbe le probabilità che le persone che vivono in quella comunità prendano la malaria, speriamo a zero.

La ricerca precedente in questo settore si è concentrata su tecniche come l'ingegneria genetica e il legame chimico delle proteine ​​​​tossine per potenziare le risposte TBV. Ogni strategia ha un potenziale, ma richiedono anche tempo e risorse. La biotecnologia creata dal team di ricerca guidato da UB si differenzia per la relativa facilità di assemblaggio e l'efficacia complessiva, dice Lovell.

Il ciclo vitale del parassita della malaria comprende numerose fasi. Diverse proteine ​​della malaria rappresentano i migliori antigeni bersaglio del vaccino, che sono proteine ​​contro cui un vaccino monta una risposta immunitaria. Per purificare questi antigeni per un vaccino, sono spesso modificati con una piccola catena di amminoacidi chiamata poliistidina-tag.

La scoperta del team di ricerca

I ricercatori hanno scoperto che gli antigeni potrebbero essere miscelati con nanoparticelle contenenti piccole quantità di cobalto-porfirina e fosfolipide. Il cobalto-porfirina, che è simile nella struttura alla vitamina B12, è responsabile del legame della nanoparticella agli antigeni.

La struttura risultante è un adiuvante di nuova generazione, che è un agente immunologico che migliora l'efficacia dei vaccini. Il vaccino agisce inducendo gli esseri umani a produrre anticorpi che attaccano la malaria, che vengono poi trasmessi alla zanzara mentre morde l'essere umano immunizzato.

Nei test che coinvolgono topi e conigli, i ricercatori hanno dimostrato che gli anticorpi di una proteina chiamata Pfs25 bloccano efficacemente lo sviluppo di parassiti che causano la malaria all'interno dell'intestino delle zanzare. Ulteriori test hanno accoppiato l'adiuvante con più antigeni della malaria, suggerendo la sua promessa di bloccare la diffusione della malaria in numerose fasi della malattia.

Il prossimo passo del team di ricerca è quello di preparare ulteriori esperimenti che giustifichino il passaggio della tecnologia alla sperimentazione umana.