遺伝子組換え マラリア原虫ベルヘイ ・スポロゾイトの生成

マラリアは、感染した蚊による マラリア原虫 のスポロゾイト段階の接種によって伝染します。トランスジェニックマラリア原虫は、マラリアの生物学をよりよく理解することを可能にし、 マラリア ワクチン開発の取り組みに直接貢献しています。ここでは、トランスジェニック マラリア原虫 のスポロゾイトを生成するための合理化された方法論について説明します。

マラリアは寄生虫マラリア原虫によって引き起こされる致命的な病気で、メスのハマダラカに刺されることで感染します。脊椎動物の宿主の皮膚に蚊によって沈着したマラリア原虫のスポロゾイト段階は、臨床的マラリアを開始する前に肝臓で強制的な発達段階を経ます。肝臓でのマラリア原虫の発生の生物学についてはほとんどわかっていません。スポロゾイト段階へのアクセスと、そのようなスポロゾイトを遺伝子組み換えする能力は、マラリア原虫感染の性質とその結果生じる肝臓の免疫応答を研究するための重要なツールです。ここでは、トランスジェニックPlasmodium berghei sporozoitesを生成するための包括的なプロトコルを紹介します。私たちは、血液期のP. bergheiを遺伝子改変し、この形態を利用して、ハマダラカが血食を摂取すると感染します。トランスジェニック寄生虫が蚊の中で発生した後、蚊の唾液腺から寄生虫のスポロゾイト段階を単離し、in vivoおよびin vitro実験を行います。我々は、緑色蛍光タンパク質(GFP)サブユニット11(GFP₁₁)を発現するP. bergheiの新規株のスポロゾイトを生成することにより、プロトコルの妥当性を実証し、肝臓期マラリアの生物学を調査するためにどのように使用できるかを示します。

マラリアの予防と治療に関する医薬品開発と研究が進歩しているにもかかわらず、マラリアの世界的な疾病負担は依然として高いままです。毎年50万人以上がマラリアで死亡しており、サハラ以南^{のアフリカなどの}マラリア蔓延地域に住む子どもたちの死亡率が最も高い1。マラリアは、寄生虫マラリア原虫によって引き起こされ、唾液腺に寄生虫を宿している雌のハマダラカに刺されることで人間に感染します。マラリア原虫の感染段階であるスポロゾイトは、血食中に脊椎動物の宿主の皮膚に沈着し、血流に乗って肝細胞に感染し、赤血球に感染する前に必須の発達(赤血球性マラリア前症を構成する)を受けます。赤血球の感染はマラリアの血期を開始し、この疾患に関連する罹患率と死亡率のすべてに関与しています^2,3。

マラリア原虫の前赤血球発生の義務的な性質は、予防的ワクチンおよび医薬品^{開発の取り組みの}魅力的な標的となっています4。前赤血球性マラリアの生物学を研究し、肝臓段階を標的とするワクチンや薬を開発するための前提条件は、マラリア原虫スポロゾイトへのアクセスです。さらに、遺伝子組み換え....

私たちの研究室における脊椎動物に関するすべての研究は、ジョージア大学の動物使用ガイドラインとプロトコルに準拠して実施されました。

1. P. berghei に感染したマウスの作製

1. 野生型 P. berghei 寄生虫を使用して、雄または雌の 6-8 週齢の C57BL/6 (B6) マウスで血液段階の感染を開始します。これを行うには、凍結保存された P.berghei.......

シゾントの頻度と発生を決定することは、十分な生存可能な寄生虫がトランスフェクションに最適な段階にあることを保証するために重要です。未熟なシゾントは、赤血球の細胞内空間全体を埋めないメロゾイトが少ないことで、完全に成熟したシゾントと区別できます(図1B)。培養血液から血液塗抹標本を作成する場合、感染した赤血球が破裂し、血液塗抹標本中に遊.......

私たちの研究室では、上記のプロトコルを使用して、トランスジェニック P.berghei 寄生虫の数系統を作成しました。 P. bergheiに最適化されていますが、このプロトコルを使用してトランスジェニックな P. yoelii sporozoitesを生成することにも成功しています。トランスフェクションしたシゾントをマウスに注入した後、寄生虫は通常、プラスミドなし対照を含むすべてのグル?.......

この研究は、SPKにAI168307された国立衛生研究所の助成金によって支援されました。 UGA CTEGD Flow Cytometry Core と UGA CTEGD Microscopy Core に感謝します。また、プロトコルの最適化におけるAsh Pathak氏、Anne Elliot氏、UGA Sporocoreのスタッフの貢献にも感謝します。貴重な洞察、議論、そして_{GFP11およびGFP1-10}を含む親プラスミドについて、神山大地博士に感謝します。また、Kurupラボの方々のご支援、忍耐、励ましに心より感謝申し上げます。