По словам исследователей из университета Джонса Хопкинса, комары используют механизм, известный под названием «альтернативная склейка», чтобы организовать различные сочетания связывающих доменов, кодируемые одним и тем же геном AgDscam в тех вариантах белка, которые являются специфическими для различных вторгающихся болезнетворных микроорганизмов. Выводы исследователей были опубликованы 18 октября в журнале „Cell Host & Microbe“. Они могут положить начало разработке новых методов профилактики распространения различных болезней, переносимых комарами.
Комары и другие насекомые используют свою примитивную внутреннюю иммунную систему, чтобы успешно бороться с инфекциями и широким спектром вирусов, бактерий, грибков и паразитов, несмотря на отсутствие антител, которые являются частью более сложной иммунной системы человека. Эффективность иммунной системы человека в значительной степени основана на способности производить огромное разнообразие антител, содержащих различные виды иммуноглобулина, который может целенаправленно помечать и маркировать возбудитель для его последующего уничтожения. Это большое разнообразие патогенно-связывающих антител достигается путем сочетания различных сегментов генов иммуноглобулинов и дальнейшей мутации их через механизм, который называется соматической рекомбинацией и гипермутацией. И хотя комары также несут в себе гены, кодирующие варианты иммуноглобулина, им не хватает этих конкретных механизмов для достижения разнообразия распознавания различных возбудителей.
Исследователи из университета Джона Хопкинса обнаружили различные пути, по которым комары могут объединить варианты иммуноглобулина одного гена, называющегося AgDscam (молекула прикрепления к клетке с синдромом Дауна) для производства различных патогенных белков. На ген AgDscam воздействует механизм, называемый альтернативная склейка, который объединяет различные участки иммуноглобулина в готовые белки AgDscam, в зависимости от того, каким из возбудителей заразился комар. Исследователи показали, что эта альтернативная склейка ориентируется на иммунный сигнал трансдукции пути (аналогично электрическим цепям), что было показано ранее, чтобы активировать защиту от различных паразитов малярии и других патогенов. В то время как альтернативная склейка гена AgDscam далеко не достигает степени разнообразия распознавания возбудителей в отличие от антител человека, она, тем не менее, значительно увеличивает разнообразие патоген-связывающих молекул.
„Использовать антитела для борьбы с инфекцией – это как ходить на рыбалку с гарпуном: они чрезмерно целенаправлены. Врожденная иммунная система комара больше похожа на рыбную ловлю сетью: она ловит всего понемногу“, — пояснил Джордж Димопулос, к.м.н., старший исследователь и профессор университета Джонса Хопкинса, научно-исследовательский институт проблем лечения малярии. „Однако, мы обнаружили, что иммунные пути альтернативной склейки гена AgDscam преобразуют иммунную сеть комара, если можно так сказать, делая ее более целенаправленной, чем предполагалось ранее. Иммунная система комара может выработать примерно 32000 комбинаций белка AgDscam для таргетирования различных видов инфекций с большей спецификаой“.
Димопулос и его группа разрабатывают стратегию борьбы с малярией на основе комаров, которые были генетически модифицированы для получения повышенной иммунной защиты от малярийного паразита Plasmodium. Одним из препятствий для такого подхода является большое разнообразие штаммов Plasmodium, которые могут взаимодействовать по-разному с иммунной системой комара.
„Некоторые из этих штаммов не могут быть обнаружены с помощью искусственных белков иммунной системы, которые являются посредниками их уничтожения. Наше новое открытие может предоставить средства для создания генетически модифицированных комаров, которые могут ориентироваться на более широкий спектр штаммов паразитов, что больше похоже на забрасывание сети, а не выстрелы гарпуном“, — сказал Димопулос.
Малярия убивает более 800 000 человек по всему миру каждый год. Многие из них – дети.
...
