Genoma di parassita che causa la malaria in sequenza: Anche quando su diversi continenti, organismo dotato stesse mutazioni

Aprile 14, 2016 Admin Salute 0 7
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La scoperta solleva preoccupazioni che le mutazioni di resistere farmaci esistenti potrebbero diffondersi in tutto il mondo, rendendo gli sforzi di eradicazione globale ancora più difficile.

I ricercatori, tra cui con sede a Cleveland David Serre e Peter Zimmerman, Didier Menard (Istituto Pasteur-Cambogia) e Arsene Ratsimbasoa (Programma Malaria Control Madagascar Nazionale) sono i primi a sequenziare il genoma del parassita Plasmodium vivax, prelevato da pazienti a copertura necessaria verificare variazione di sequenza del DNA genome-wide. Il genoma contiene tutte le informazioni ereditabile dell'organismo.




La capacità di sequenza è cruciale per comprendere il parassita difficili da studio, che provoca ogni anno fino a 250 milioni di casi di malaria e pone un onere economico, soprattutto sui poveri, al di sopra di $ 1,4 miliardi entro alcune stime.

I ricercatori segnalano i loro risultati nel numero 6 set delle rivista PLoS linea trascurate malattie tropicali.

Gli scienziati in un primo momento sono stati sorpresi di trovare una piccola variazione genetica specifica per posizioni diverse tra i campioni, che provenivano da esseri umani in Madagascar e Cambogia e il Sud America.

Come possono i parassiti, trasmessa dalle zanzare, le variazioni a livello di genoma parti in tre continenti?

"Ciclo di vita del parassita permette P. vivax di essere un microbica globe-trotter", ha dichiarato Peter Zimmerman, professore di salute internazionali, della genetica e della biologia nel Centro per la salute globale e Malattie della Case Western Reserve University School of Medicine.

In alcune parti del mondo dove la malaria Plasmodium vivax è endemica, l'infezione primaria entra nei globuli rossi e rende le persone malate, ha spiegato. Quando si sentono meglio, la gente riprendere le loro normali attività e viaggi.

Ma una porzione della forma infettiva può rimanere nel fegato, dove può porre in sospeso per mesi o un anno, poi riemerge nel sangue quando la persona è in un posto diverso.

"In quel nuovo luogo, le zanzare pungono locali, si infettano, e iniziano a diffondere il parassita P. vivax e il suo genoma in luoghi che possono essere una lunga distanza dal punto in cui si è verificato l'infezione umana originale," Zimmerman, un anziano autore del nuovo studio, ha detto.

Questa capacità di viaggiare in tutto il mondo solleva preoccupazioni tra i ricercatori. Non esiste alcun vaccino e vi è un solo farmaco che uccide il parassita nel fegato.

"Se si pone la resistenza ai farmaci, con la corsa moderna, quanto tempo sarebbe prima che la resistenza si sviluppa su il mondo?" Zimmerman ha detto. "Questi dati suggeriscono che potrebbe rapidamente diventare un grosso problema."

Imparare come Plasmodium vivax vive e causa la malaria è stato impegnativo, perché il parassita muore quando viene rimosso dal suo ospite. Con il miglioramento delle tecniche di sequenziamento e riduzioni dei costi, David Serre, Assistant Professor, presso l'Istituto di Medicina Genomica, Cleveland Clinic Lerner Research Institute, e Zimmerman ha deciso di provare a vedere se il genoma del parassita potrebbe essere sequenziato e ciò che potrebbe dire.

"Il nostro lavoro fornisce la prima relazione sulla variazione a livello di genoma di questo parassita della malaria e fornisce alla comunità di ricerca malaria con oltre 80.000 marcatori genetici che possono ora essere utilizzati per la mappatura caratteristica o il monitoraggio della popolazione", ha detto Serre. "Questo è un passo fondamentale per comprendere la biologia di questo parassita che non può essere studiato in laboratorio ma colpisce milioni di persone ogni anno."

Serre e Ernest R. Chan, un ricercatore post-dottorato presso l'Istituto di Medicina Genomica, sequenziato il genoma di parassiti in campioni di sangue prelevati da due pazienti affetti da malaria P. vivax in Madagascar e tre in Cambogia, dopo aver rimosso le cellule bianche del sangue. Per confronto, hanno sequenziato P. vivax da una scimmia che erano stati infettati con un ceppo umano del parassita trovato in Sud America. I risultati hanno mostrato i sei campioni ampiamente condivisi forme alternative dello stesso gene, chiamati alleli.

Sequenziamento ceppi di parassiti direttamente da esseri umani è un grande passo in avanti, Serre detto. La maggior parte dei ricercatori hanno studiato i ceppi umani di P. vivax propagati attraverso scimmie. Questo metodo non è affidabile come con campioni umani, perché introduce la variabilità, ed è limitata a solo una dozzina di tensioni che sono state adattate alle scimmie. Molto più ceppi sono stati trovati negli esseri umani.

I 80.000 marcatori genetici individuati possono ora essere utilizzati per la ricerca di collegamenti a malaria resistente ai farmaci, un problema crescente nel Sudest asiatico; e studiare possibili nuovi trattamenti per P. vivax malaria.

Zimmerman e Serre stanno cercando finanziamenti per espandere il loro lavoro, il sequenziamento più campioni da più posizioni.

I ricercatori utilizzeranno i dati per effettuare studi di evoluzione genetica per sapere dove il parassita è nato, come si diffonde, e come i diversi ceppi sono distribuiti geograficamente.

Il team studierà anche evoluzione dei meccanismi di infezione P. vivax. Ad esempio, in un classico esempio di selezione naturale, persone africane non sviluppano P. vivax malaria, ma la malattia è prevalente nella vicina Madagascar. Serre e Zimmerman credono specifiche mutazioni nei ceppi vivax malgascia P. rendono il parassita in grado di infettare gli individui precedentemente pensato per essere resistente.

"Questi studi contribuiranno avanzare la comprensione di P. vivax biologia e come il parassita sfugge con successo gli sforzi di eliminazione della malaria in tutto il mondo," ha detto Serre.

Chan, Serre, Zimmerman Menard e Ratsimbasoa lavorato con Saorin Kim, Pheaktra Chim, Catherine Do e Benoit Witkowski del Unitй d'Epidйmiologie Molйculaire, Institut Pasteur du Cambodge, Phnom Penh, in Cambogia; e Peter H. David e Odile Mercereau-Puijalon di Unitй d'lmmunologie Molйculaire des parassiti, Institut Pasteur, Parigi, Francia.

Campionari e lavori di laboratorio di campo sono stati sostenuti, in Madagascar da un Natixis Banques Grant, e in Cambogia da parte di Grant Malaria Fondo Globale Programma Round 9 (CAM-S10-G14-M). Questo lavoro è stato finanziato da un premio Cleveland CTSC Pilot (UL1RR024989) per DS e un premio per NIAID PAZ (R21 AI093922). DM è stato sostenuto dal Ministero degli Affari Esteri francese durante questo lavoro e CD da una sovvenzione da Fondation Pierre Ledoux - Jeunesse Internationale (2010-2011).

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