MALARIJA je jedna od najubojitijih zaraznih bolesti današnjice — godišnje se njome zaraze stotine milijuna ljudi, a prema podacima iz 2021. ona uzrokuje oko 600.000 smrti godišnje, najviše među djecom u Africi.

Znanstvenici već desetljećima pokušavaju razviti učinkovita cjepiva protiv malarije, a prema novom istraživanju, objavljenom nedavno u uglednom časopisu Science, čini se da su na dobrom putu da naprave veliku prekretnicu u toj borbi.

Naime, znanstvenici iz više zemalja svijeta, uključujući i Institut za medicinska istraživanja (WEHI) u Australiji, razvili su novo cjepivo koje gotovo potpuno zaustavlja prijenos malarije.

Što je malarija?

Malarija je parazitska bolest uzrokovana protozoom Plasmodium, a najopasnija vrsta je Plasmodium falciparum. Parazit ima složen životni ciklus koji, među ostalim, uključuje ljudskog domaćina i komarca kao prijenosnika, odnosno vektora.

Kada komarac ubode čovjeka, ubrizga mu sporozoite (infektivni oblik parazita) u krv. Sporozoiti putuju krvotokom i unutar 30 minuta ulaze u stanice jetre (hepatocite). U njima se razmnožavaju aseksualno te stvaraju tisuće merozoita.

Nakon nekoliko dana, merozoiti izlaze iz jetre i ulaze u crvena krvna zrnca gdje se i dalje razmnožavaju te uzrokuju simptome malarije - groznicu, zimicu, umor itd. Kada komarac ubode zaraženog čovjeka, parazit ponovno stiže u tijelo komarca u kojem se opet razmnožava i širenje se nastavlja.

Kako je razvijeno novo cjepivo i kako djeluje

Iako cjepiva protiv malarije već postoje, znanstvenici intenzivno rade na razvoju sve učinkovitijih.

Članica Znanstvenog centra izvrsnosti za virusnu imunologiju i cjepiva Vanda Juranić Lisnić ističe da je "kod patogena koji imaju svoj životinjski rezervoar ili dio ciklusa razmnožavanja provode u drugim vrstama, vrlo važno tretirati i te druge vrste, a ne samo ljude".

"U protivnom, problem niste riješili na njegovu izvoru", dodaje.

Fokus na izvor problema

Međunarodni tim se u svojem novom istraživanju odlučio usredotočiti na sam izvor problema – razmnožavanje parazita.

Znanstvenici su prvo otkrili kako točno funkcionira proteinski kompleks koji omogućuje razmnožavanje parazita Plasmodium falciparum unutar komaraca. Zatim su ustanovili da je moguće protutijelima spriječiti stvaranje navedenog kompleksa, pri čemu dolazi do gubitka sposobnosti komarčevih spolnih stanica da se oplode. Uočili su također da slična protutijela nastaju i u tijelu oboljelih osoba tijekom infekcije parazitom.

Plazmodij

Konačno su razvili mRNA cjepivo – temeljeno na sličnoj tehnologiji na kojoj su se temeljila i neka cjepiva protiv COVID-19 – koje stimulira nastanak takvih protutijela koja blokiraju sam proces oplodnje parazita. Rezultat u pretkliničkim studijama na životinjama bio je smanjenje stope prijenosa parazita koji uzrokuje malariju za 99,7 %.

Otkrivanje funkcionranja kompleksa proteina

U novoj studiji znanstvenici su koristili krio-elektronsku mikroskopiju kako bi u parazitu vizualizirali i iz njega izdvojili proteinski kompleks Pfs230 - Pfs48/45, ključan za oplodnju parazita unutar komarca. Ovaj uvid otkrio je precizne kontaktne točke između ta dva proteina i tako pronašao novi cilj za cjepivo.

Na temelju tih strukturalnih podataka, stvoreno je mRNA cjepivo koje kodira kritične regije. U laboratorijskim modelima, cjepivo je induciralo jaku reakciju protutijela koja je, kada je komarac ubo cijepljenu životinju, spriječila oplodnju parazita te zaustavila njegovu reprodukciju u komarcu, čime je prijenos bolesti drastično smanjen.

Zašto će na cjepivo trebati pričekati?

Iako su laboratorijski rezultati impresivni, ljudski organizam i imunološki odgovor puno su složeniji nego pokusi u epruvetama ili na laboratorijskim modelima - životinjama.

Znanstvenike stoga čekaju još tri faze kliničkih ispitivanja. Prvo će trebati potvrditi sigurnost, odnosno da cjepivo nema neželjenih nuspojava. Također će trebati dokazati imunogenost, odnosno da cjepivo inducira snažan i dugotrajan odgovor.

Konačno će trebati utvrditi stvarnu učinkovitost u pravim uvjetima u različitim geografskim regijama, među različitim populacijama s različitim varijantama parazita. Prije nego što se, dakle, cjepivo može razmotriti za široku primjenu, trebat će prvo provesti temeljite kliničke studije na ljudima.

Kako bi cjepivo djelovalo na ljudima?

Kada bi se potvrdilo kao učinkovito i sigurno, cjepivo bi funkcioniralo kao blokator prijenosa parazita. Osobe koje bi ga primile ne bi bile izravno zaštićene od bolesti, ali bi njihova antitijela sprječavala da se parazit razmnoži u komarcima čime bi se prekinuo lanac zaraze u populaciji.

Za sveobuhvatnu zaštitu idealno bi bilo ovo cjepivo kombinirati s tradicionalnim cjepivima koja ciljaju krvne ili jetrene stadije razvoja parazita kako bi se ljudi zaštitili od razvoja bolesti.

Što se može očekivati od cjepiva?

Cjepivo bi, dakle, bilo najučinkovitije ako bi se integriralo u višestupanjsku strategiju, jer bi se tako pokrile različite faze životnog ciklusa parazita.

Ono bi bila velika prekretnica jer bi moglo dramatično smanjiti širenje malarije u regijama s visokim pobolom, posebno u onima u kojima su alati za kontrolu, poput insekticida, postali manje učinkoviti jer su komarci razvili otpornost na njih.

Ako sve prođe bez problema u kliničkim ispitivanjima, cjepivo bi moglo postati revolucionarnom komponentom u globalnoj strategiji borbe protiv malarije. Juranić Lisnić kaže da je ovo istraživanje izvanredan primjer moći znanosti i svih njezinih dobrih strana.

"Nema razloga zašto i Hrvatska to ne bi mogla"

"To je prije svega kolaborativnost bez granica - u studiji je sudjelovalo desetak grupa iz nekoliko zemalja: Australije, SAD-a, Tajlanda i Kine. Ovaj rad također dobro demonstrira da nema značajnijeg iskoraka bez dobrog razumijevanja temelja, a to znači ulaganje u temeljne znanosti. Ovi znanstvenici su prvo detaljno proučili proteinske interakcije, a potom to bazično znanje primijenili na razvoj nove terapeutske strategije.

Nema nikakvog razloga zašto Hrvatska ovo ne bi mogla, no za to treba više ulaganja i to meritokratskih ulaganja", poručila je riječka virologinja.