I den största studien i sitt slag, fem nya malariavaccinmål har upptäckts av forskare vid Wellcome Trust Sanger Institute och deras medarbetare. Forskare studerade malariaparasiten i dess mest sårbara stadium - när den invaderar mänskliga röda blodkroppar - och identifierade fem mål som leder till en minskning av parasitens förmåga att komma in i röda blodkroppar.

Resultaten, publiceras idag (23 oktober) i Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) visar att framtida malariavacciner kan vara mest effektiva om de riktar sig mot flera parasitfaktorer.

Nästan hälften av världens befolkning är i riskzonen för malaria och mer än 200 miljoner människor smittas varje år. Sjukdomen orsakade nästan en halv miljon människors död i världen 2015.

Trots det stora antalet dödsfall, Det finns för närvarande inget mycket effektivt vaccin mot malaria. Under de senaste 50 åren, de flesta försök att utveckla vacciner har endast fokuserat på enstaka mål.

I den nya studien, Forskare har upptäckt fem mål för framtida malariavaccinutveckling, som de föreslår bör inriktas i kombination. Ett effektivt vaccin behövs akut på grund av ett växande problem med läkemedelsresistens hos parasiten.

Teamet screenade 29 potentiella mål som alla troddes spela en roll i parasitens förmåga att invadera mänskliga röda blodkroppar. Invasion av röda blodkroppar är ett viktigt steg i parasitens livscykel, och är ett stadium då parasiten är som mest sårbar och utsatt för immunförsvaret.

Forskare tog fram kaninantikroppar mot alla 29 mål, testade sedan antikropparna mot två olika stammar av de dödliga Plasmodium falciparum malaria, en från Afrika och en från Asien. Av de 29 antikropparna, teamet upptäckte fem som minskade parasitens förmåga att invadera röda blodkroppar i båda malariastammarna.

Dr Gavin Wright, en författare från Wellcome Trust Sanger Institute, sa:"Att producera ett framgångsrikt vaccin mot parasiter är utmanande eftersom de är mycket komplexa organismer med många komponenter, vilket gör det svårt att veta vilka man ska rikta in sig på. Genom att studera parasitens arvsmassa och arbeta baklänges, i en process som kallas omvänd vaccinologi, vi har upptäckt fem vaccinmål som, om de kombineras, visa löfte för vidare utveckling."

Människor som är naturligt exponerade för malaria kan utveckla immunitet över tiden. Teamet arbetade med medarbetare i USA och Mali för att se om de fem antikropparna de identifierade var associerade med naturligt skydd mot malaria hos människor.

Forskare fann att ensam, ingen enskild antikropp gav skydd mot malaria hos människor, kombinationer av antikropparna skyddade dock mot parasiten.

För att undersöka vad som hände på cellnivå, forskare använde videomikroskopi för att se hur parasiten försökte invadera röda blodkroppar med och utan närvaro av antikroppar. Teamet upptäckte att de olika antikropparna attackerade parasiten i olika steg när den invaderade de röda blodkropparna. Forskare fann att parning av antikroppar som var och en verkade i olika steg ledde till en mer effektiv kombination.

Professor Pietro Cicuta, en författare från University of Cambridge, sa:"Med videomikroskopi, vi kunde se de olika antikropparna attackera parasiten i olika stadier när den försökte invadera röda blodkroppar. Dessa resultat ger insikt i en ny, synergistisk syn på vaccinutveckling. Vi tror att ett nytt vaccin skulle vara det mest effektiva om det sätter vägspärrar på flera punkter längs parasitens väg in i de röda blodkropparna."

Dr Julian Rayner, huvudförfattare från Wellcome Trust Sanger Institute, sa:"Denna studie var endast möjlig på grund av omfattningen av att studera flera vaccinmål, och det enorma samarbetet. Genom att sammanföra flera expertområden, från genomik till stora fältstudier av patienter i Mali, och ner till avancerad videomikroskopi som observerar enskilda parasiter, vi har upptäckt flera nya vaccinmål som kräver ytterligare undersökning. Det är ett bra exempel på internationell vetenskap och dess potentiella inverkan.**"