ハマダラカ蚊の幼虫から成虫に伝染する組換えアスペルギルス・オリゼ真菌がマラリア原虫のオーシストの発生を阻害する

Scientific Reports volume 13、記事番号: 12177 (2023) この記事を引用

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蚊から人へのマラリア原虫の伝播の制御は、殺虫剤の効果の低下、最終手段の抗マラリア薬に対する薬剤耐性の発達、および有効なワクチンの不在によって妨げられています。 ここでは、人間の食品産業で使用されている組換えアスペルギルス オリゼ (A. オリゼ-R) 真菌株の抗原虫感染阻止活性を、実験室で飼育されたハマダラカ ハマダラカで調査しました。 この組換え真菌株は、2 つの抗プラスモディアル エフェクター ペプチド、MP2 (中腸ペプチド 2) および EPIP (エノラーゼ - プラスミノーゲン相互作用ペプチド) ペプチドを分泌するように遺伝子改変されました。 幼虫の飼育に使用した水トレイに A. oryzae-R を接種した後、幼虫から成虫へのこの真菌の雄花間伝播が確認されました。 蚊の中腸内での抗プラスモディアルエフェクターペプチドの分泌は、P. berghei 寄生虫のオーシスト形成を阻害した。 これらの結果は、A. オリゼが、An におけるマラリア原虫の発生を阻害するためのエフェクタータンパク質を運ぶ準遺伝子導入モデルとして使用できることを示しています。 ステファンシー。 この組換え真菌が、環境への影響を最小限に、またはまったく与えずに自然条件下で適応させて、ベクター内の蚊が媒介する感染症病原体を標的にできるかどうかを判断するには、さらなる研究が必要である。

マラリアを引き起こすマラリア原虫は、最も重要なベクター媒介疾患であり、感染したハマダラカに刺されることによって伝染します1。 世界人口のほぼ半数がマラリア流行地域に住んでおり、毎年 40 万人以上がマラリアで死亡しており、そのほとんどが幼い子供です1。 継続的な管理努力にもかかわらず、マラリア制御の成功は限定的であり、感染レベルは頭打ちで、根絶は依然として困難です。 現在の新型コロナウイルス感染症のパンデミックがマラリア対策に間接的な影響を及ぼしていることは疑いありません。 新型コロナウイルス感染症（COVID-19）への迅速な対応は、マラリア対策の改善に向けた取り組みを促す必要があり、そうでなければ、このパンデミックによる死亡率、特に子どもの間での死亡率が増加し、最も効果的な公衆衛生キャンペーンの 1 つが台無しになるリスクがあります2。 したがって、マラリアを制御するための実用的な代替手段が緊急に必要とされています1。

蚊は、マラリアや他の多くの媒介疾患の終宿主です。 ハマダラカはアジアにおけるマラリアの主な媒介者であり、最近ではアフリカの角にまで広がりました3。 蚊では、寄生虫は中腸内で発生、増殖、成熟のステップを経ます4。 したがって、中腸は介入の主要なターゲットであると考えられ、腸内でのマイクロバイオーム間の競争により特定の種が腸内で優位に立つ可能性があります5,6。 蚊の微生物叢は、蚊のライフサイクル全体のいくつかの段階のいずれかで環境に由来する可能性があり、成長、免疫応答、消化、生殖、病原体に対する耐性など、蚊の生物学的プロセスとの相互作用を介して重要な影響を及ぼします7、8。 したがって、蚊の微生物叢の種構成は非常に動的で多様です9、10、11。

近年、マラリア研究の議題の多くは治療薬やワクチンの開発に焦点を当ててきました。 殺虫剤やマラリア治療薬の有効性が低下し、蚊が媒介する病気に対する有効なワクチンが不十分であるため、最先端のマラリアワクチン（RTS、S）の結果は、それが罹患率を低下させるだけであり、したがって手段としては不十分であることを示唆しています。マラリア撲滅という目標を達成する1。 より動的なベクトルを対象とした制御アプローチに対する需要はますます高まっています12。 最近提案された方法の中でも、パラトランスジェネシスは新規かつ多面的な経路アプローチであり、ベクター媒介疾患を制御する潜在的な手段として示唆されています。 このアプローチは、細菌、ウイルス、真菌などのベクターの共生生物を遺伝子操作し、内部共生生物による抗病原体エフェクター分子の産生を誘導することにより、ベクターコミュニティから病原体を排除しようとします13,14。 ウイルス 15、真菌 13、16、細菌 17 を含む微生物は、マラリアベクターの準遺伝子導入候補としてテストされています。 このアプローチを促進するには、パラトランスジェネシスに使用される微生物が標的ベクター集団と関連付けられ、一般的に入手可能な安価な培地で効率的に増殖し、研究室で遺伝子組み換え可能である必要があります。 遺伝子操作後、それらは野生型と同様の状態を保たなければならず、ベクター内で効率的に定着して優勢にならなければならず、最終的には人間、環境、および非標的動物に対して安全でなければなりません18。