Рекомбинантный гриб Aspergillus oryzae, передающийся от личинок взрослым комарам Anopheles Stephensi, подавляет развитие ооцист малярийного паразита.

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 12177 (2023) Цитировать эту статью

418 Доступов

3 Альтметрика

Подробности о метриках

Борьба с передачей малярийных паразитов от комаров человеку затруднена из-за снижения эффективности инсектицидов, развития лекарственной устойчивости к противомалярийным препаратам последней инстанции и отсутствия эффективных вакцин. В настоящем документе на комарах Anopheles Stephensi, выращенных в лаборатории, была исследована активность рекомбинантного штамма гриба Aspergillus oryzae (A. oryzae-R), который используется в пищевой промышленности, в отношении блокирования антиплазмодиальной передачи. Рекомбинантный штамм гриба был генетически модифицирован для секреции двух антиплазмодийных эффекторных пептидов: пептидов MP2 (пептид средней кишки 2) и EPIP (пептид взаимодействия енолазы и плазминогена). Трансстадиальная передача грибка от личинок взрослым комарам была подтверждена после инокуляции A. oryzae-R в поддоны с водой, используемые для выращивания личинок. Секреция антиплазмодийных эффекторных пептидов в средней кишке комара ингибировала образование ооцист паразитов P. berghei. Эти результаты показывают, что A. oryzae можно использовать в качестве модели паратрансгенеза, несущей эффекторные белки для ингибирования развития малярийных паразитов у An. Стефенси. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить, можно ли адаптировать этот рекомбинантный гриб в естественных условиях с минимальным воздействием на окружающую среду или вообще без него для воздействия на возбудителей инфекционных заболеваний, переносимых комарами, внутри их переносчиков.

Плазмодий, вызывающий малярию, является наиболее опасным трансмиссивным заболеванием и передается через укусы инфицированных комаров-анофелинов1. Почти половина населения мира проживает в районах, подверженных малярии, и ежегодно от малярии умирают более 400 000 человек, большинство из которых — маленькие дети1. Несмотря на продолжающиеся усилия по управлению, борьба с малярией имела ограниченный успех, уровень заражения стабилизировался, а искоренение малярии остается невозможным. Несомненно, нынешняя пандемия COVID-19 имеет косвенные последствия для борьбы с малярией. Быстрое реагирование на COVID-19 должно вдохновить усилия по улучшению борьбы с малярией, в противном случае существует риск роста смертности, вызванной этой пандемией, особенно среди детей, и срыва одной из наиболее эффективных кампаний общественного здравоохранения2. Следовательно, существует острая необходимость в практических альтернативах борьбе с малярией1.

Комары являются окончательными хозяевами малярии и многих других трансмиссивных заболеваний. Anopheles Stephensi является основным переносчиком малярии в Азии и недавно распространился на Африканский Рог3. У комара паразит проходит этапы развития, размножения и созревания в средней кишке4. Таким образом, среднюю кишку можно считать основной мишенью для вмешательства, так как конкуренция между микробиомами в кишечнике может привести к тому, что определенный вид одержит верх в кишечнике5,6. Микробиота комара может быть получена из окружающей среды на любом из нескольких этапов жизненного цикла комара и оказывает важное влияние через взаимодействие с биологическими процессами комара, такими как рост, иммунные реакции, пищеварение, размножение и устойчивость к патогенам7,8. Таким образом, видовой состав микробиома комаров очень динамичен и разнообразен9,10,11.

В последние годы большая часть программ исследований малярии была сосредоточена на разработке лекарств и вакцин. Поскольку эффективность инсектицидов и лечения малярии снижается, а также из-за неадекватности эффективных вакцин против болезней, переносимых комарами, результаты применения самой современной вакцины против малярии (RTS, S) позволяют предположить, что она только снижает заболеваемость и, следовательно, является неадекватным с точки зрения инструмента. для достижения цели искоренения малярии1. Спрос на более динамичные подходы к векторно-ориентированному контролю постоянно растет12. Среди недавно предложенных методов паратрансгенез представляет собой новый и многогранный подход, который был предложен в качестве потенциального средства борьбы с трансмиссивными болезнями. Этот подход пытается устранить патоген из векторного сообщества путем генетического манипулирования симбиотическими организмами вектора, такими как бактерии, вирусы или грибы, путем стимулирования эндосимбионта вырабатывать антипатогенные эффекторные молекулы13,14. Микроорганизмы, включая вирусы15, грибы13,16 и бактерии17, были протестированы в качестве кандидатов для паратрансгенеза на векторах малярии. Чтобы облегчить этот подход, микроорганизмы, используемые для паратрансгенеза, должны быть связаны с целевой популяцией векторов, должны эффективно расти в общедоступных и недорогих средах и должны быть генетически модифицируемыми в лаборатории. После генетических манипуляций они должны оставаться сходными с диким типом, эффективно колонизироваться и доминировать внутри вектора и, наконец, должны быть безопасными по отношению к людям, окружающей среде и нецелевым животным18.