نوع نادری از خون به پیشگیری از مالاریا کمک می‌کند

مالاریا به‌وسیله‌ی پنچ گونه انگل پلاسمودیوم ایجاد می‌شود که به کمک پشه‌ها منتقل می‌شود. این بیماری هر سال جان نیم میلیون نفر را در سراسر جهان می‌گیرد که بسیاری از آن‌ها کودک هستند. مالاریا با نفوذ به سلول‌های قرمز خون با استفاده از سیستمی شبیه قفل و کلید عمل می‌کند.

درحالی‌که بیشتر پژوهش‌های مرتبط با واکسن مالاریا روی تغییر قفل موجود روی سلول‌های خونی یا ربودن کلید متمرکز شده است، واریانت ژنی دانتو (Dantu) راه ورود را مسدود می‌کند. سیلویا کاریوکی، ژنتیک‌دان KWTRP در کنیا توضیح می‌دهد: «واریانت دانتو، اندکی کشش سطحی سلول‌های قرمز خون را افزایش می‌دهد. مانند این است که انگل هنوز کلیدی برای قفل دارد؛ اما در آنقدر سنگین است که باز نمی‌شود.»

واکسن‌های مالاریایی که درحال‌حاضر داریم، کامل نیستند و تنها ۳۵ درصد محافظت دربرابر مرگ‌بارترین اشکال بیماری ارائه می‌دهند. اکنون، تولیدکنندگان دارو می‌توانند کار بهتری انجام دهند؛ زیرا انسان‌هایی هستند که این کار را به‌طور طبیعی انجام می‌دهند.

دانشمندان در سال ۲۰۱۷ پس از کاوش هزاران ژنوم در کنیا واریانت خونی دانتو را کشف کردند. به‌نظر می‌رسد این تغییر ژنتیکی مرتبط با سلول‌های خون انسان مقاومت طبیعی باورنکردنی دربرابر مالاریا ایجاد کند. در شهر ساحلی کیلیفی در کنیا یک نسخه‌ی واحد از ژن دانتو تا ۴۰ درصد محافظت علیه تمام اشکال شدید مالاریا فراهم می‌کند. وقتی افراد از هر یک از والدین خود یک نسخه از این ژن را دریافت کنند، مقاومت آن‌ها به ۷۴ درصد می‌رسد که تقریبا معادل صفت سلول داسی است که به‌خاطر محافظت دربرابر مالاریا معروف است. به‌نظر نمی‌رسد دو نسخه ژن دانتو تأثیر نامطلوبی روی سلامتی داشته باشند. آن‌ها فقط محافظت بیشتری دربرابر مالاریا مهیا می‌کنند.

پژوهشگران با تجزیه‌و‌تحلیل نمونه‌های خون ۴۲ کودک سالم در کیلیفی، نحوه‌ی پاسخ سلول‌های قرمز خون دانتو را دربرابر مرگ‌بارترین فرم مالاریا یعنی پلاسمودیوم فالسیپاروم (Plasmodium falciparum) آزمایش کردند. فیلم میکروسکوپی تایم‌لپس نشان می‌دهد سلول‌های قرمز خون دانتو با ایجاد غشای سلولی محکم‌تر مانع از ورود انگل می‌شوند. این نوع دفاع قبلا ناشناخته بود.

هنوز مطمئن نیستیم چه چیزی موجب غشای محکم‌تر می‌شود؛ اما نویسندگان تصور می‌کنند که با تغییر بیان پروتئین‌های غشایی خاص، واریانت ژنی دانتو غشای سلول را مانند یک طبل می‌کشد و درنهایت عفونت و تکثیر بیشتر در خون را متوقف می‌کند. پژوهشگران با تصویربرداری از نمونه‌های خون دریافتند که انگل‌های بیشتری در سلول‌های قرمز خون دارای کشش سطحی پایین‌تر گیر کرده بودند. این ممکن است توضیح دهد که چرا پلاسمودیوم فالسیپاروم سلول‌های قرمز جوان‌تر را ترجیح می‌دهد که به‌طورکلی از کشش پایین‌تری برخوردار هستند.

پژوهشگران دریافتند حتی درمیان کودکانی که هیچ نسخه‌ای از ژن دانتو ندارند، کشیدگی غشا روی عفونت مالاریا اثر دارد. اگر دریابیم که ژن دانتو چگونه روی کشش غشا اثر می‌گذارد، ممکن است بتوانیم واکسنی بسازیم که به روش مشابهی مکانیسم قفل و کلید را متوقف کند و محافظت بیشتری دربرابر این انگل مرگ‌بار فراهم آورد. ویولا اینتروینی، متخصص بیوفیزیک دانشگاه کمبریج می‌گوید: «برای ممانعت از ورود انگل مالاریا غشای سلول قرمز باید کمی کشیده‌تر از حالت معمول باشد. توسعه‌ی دارویی که موجب این حالت شود، می‌تواند راهی ساده ولی مؤثر برای پیشگیری یا درمان مالاریا باشد.»

نتایج این مطالعه در مجله‌ی Nature منتشر شد.