Una nuova scoperta fa luce sul modo in cui il parassita della malaria Plasmodium falciparum invade i globuli rossi umani. Lo studio, condotto dall’Istituto svizzero di salute pubblica e tropicale (Swiss TPH) e dall’Istituto di glicomica della Griffith University, rivela il ruolo di uno zucchero chiamato acido sialico in questo processo di invasione. I risultati, pubblicati ieri sulla rivista Cell Reports, hanno importanti implicazioni per lo sviluppo di vaccini e farmaci contro la malaria.
Con 249 milioni di casi di malaria e 608.000 decessi nel 2022, la malaria rimane una minaccia irrisolta per la salute globale. Il parassita della malaria Plasmodium falciparum è la causa principale della malaria grave ed è responsabile della maggior parte dei decessi per malaria. Tutti i sintomi clinici della malaria sono causati dalla moltiplicazione degli agenti patogeni della malaria nei globuli rossi.
Individuato il componente chiave per l’invasione della malaria
Sebbene sia noto che il P. falciparum invade i globuli rossi umani, i bersagli esatti a cui il parassita si lega erano finora sconosciuti. Sebbene si sapesse che la proteina della malaria, l’antigene protettivo ricco di cisteina (CyRPA), è essenziale per l’invasione dei globuli rossi, non era chiaro quale ruolo svolgesse esattamente.
Un team di ricerca multidisciplinare di sei istituzioni, guidato da ricercatori della Swiss TPH in Svizzera e dell’Institute for Glycomics in Australia, ha studiato le proprietà di legame di CyPRA. I ricercatori hanno scoperto che uno zucchero chiamato acido sialico è un componente chiave sulla superficie dei globuli rossi che viene riconosciuto dal parassita della malaria ed è essenziale per il processo di invasione. I risultati sono stati pubblicati sulla famosa rivista scientifica Cell Reports.
"Ora dimostriamo che la CyRPA di P. falciparum si lega a una specifica struttura carboidratica (glicano) sulla superficie dei globuli rossi. La proteina CyRPA è altamente adattata a legarsi a un glicano che termina con un acido sialico. La scoperta della funzione chiave di CyRPA nell’invasione delle cellule dell’ospite fornisce una spiegazione per l’effetto di inibizione del parassita da parte degli anticorpi specifici di CyRPA", ha dichiarato Gerd Pluschke, capo del Gruppo di Immunologia Molecolare del TPH svizzero e coautore della pubblicazione.
Il parassita della malaria si è adattato all’uomo
"Gli esseri umani si distinguono dagli altri primati per la capacità di produrre un solo tipo di acido sialico, chiamato Neu5Ac. Questa differenza genetica tra gli esseri umani e i loro parenti più prossimi, i primati, è stata a lungo ritenuta responsabile dell’adattamento specie-specifico dei parassiti della malaria. In questo studio dimostriamo che la forma umana di acido sialico, Neu5Ac, è fortemente favorita dal parassita della malaria P. falciparum, specifico per l’uomo, il che potrebbe spiegare l’adattamento di questo parassita all’uomo", ha dichiarato Michael Jennings, direttore ad interim dell’Institute for Glycomics e coautore dello studio.
Impatto sullo sviluppo di vaccini e farmaci
È autorizzato l’uso di vaccini mirati agli stadi pre-eritrocitari di P. falciparum. Tuttavia, sono solo moderatamente efficaci. Non esiste un vaccino autorizzato contro lo stadio ematico della malaria, ma è in corso un’intensa attività di ricerca sui vaccini contro lo stadio ematico. "La scoperta della funzione chiave di CyRPA nell’invasione della cellula ospite supporta l’idea di testare clinicamente CyRPA come bersaglio per un vaccino contro lo stadio ematico", afferma Pluschke.
Poiché lo sviluppo della resistenza ai farmaci nei parassiti della malaria rappresenta una grave minaccia per la salute pubblica, i risultati dello studio fanno sperare in nuovi farmaci antimalarici di cui c’è urgente bisogno. "L’attività di legame essenziale di CyRPA a uno specifico glicano conferma inoltre che CyRPA è un bersaglio farmacologico e nel nostro studio abbiamo dimostrato che piccole molecole inibitrici che interferiscono con questa funzione possono inibire la replicazione della malaria", afferma Jennings.
