Na odsiecz komarom

ÂWIAT NAUKI WRZESIE¡ 2004

pano

rama

alaria wywo∏ywana przez pierwotnia-
ki z rodzaju Plasmodium i przeno-
szona przez komary Anopheles nie

jest chorobà nowà [patrz: Philip i Phylis Mor-
rison „Wyeliminowaç malari´”; Âwiat Nauki,
marzec 2000]. Niektórzy specjaliÊci uwa˝a-
jà, ˝e towarzyszy ona ludziom od ich poja-
wienia si´ na Ziemi, ale najprawdopodob-
niej jest znacznie starsza. Wielu historyków
jest zgodnych, ˝e mog∏a byç jednà z przy-
czyn gwa∏townych przemian spo∏ecznych,
jak choçby upadku Cesarstwa Rzymskiego.
Zale˝noÊç mi´dzy zarodêcem sierpowatym
(Plasmodium falciparum), b´dàcym przyczy-

nà najci´˝szej odmiany malarii, a cz∏owie-
kiem i komarami kszta∏towa∏a si´ przez wie-
ki, umo˝liwiajàc paso˝ytowi dostrojenie si´
do uk∏adów odpornoÊciowych obu ˝ywicie-
li. W efekcie powsta∏ niezwykle misterny cykl
˝yciowy pierwotniaka, obejmujàcy wiele
szybko zmieniajàcych si´ stadiów rozwojo-
wych stale w´drujàcych mi´dzy tkankami
zainfekowanego organizmu.

Wed∏ug ekspertów zajmujàcych si´ mala-

rià, Davida Molyneux z Liverpool School of
Tropical Medicine i Vinanda Nantulyi z Glo-
balnego Funduszu do Walki z AIDS, Gruêlicà
i Malarià w Genewie (Global Fund to Fight

MED

YCYNA

Na odsiecz komarom

DZI¢KI SOJUSZOWI Z OWADAMI MO˚EMY POZBYå SI¢ MALARII. RAFA¸ DERLACZ

LARWY KOMARÓW

˝yjà w wodzie.

Osuszanie bagien by∏o w przesz∏oÊci

jedynà metodà walki z malarià.

BALDEV

Corbis Sygma

(na gór

); SIMON QUELLEN FIELD

(na dole

)

ograniczenie kosztów. Koncerny farmaceu-
tyczne przeznaczajà nawet 20% swych przy-
chodów na badania i rozwój, podczas gdy
indyjskie przedsi´biorstwa co najwy˝ej 5%

lub mniej. W dodatku badania kliniczne w
Indiach sà, wed∏ug Rabo India Finance, taƒ-
sze nawet o 60% od tego typu testów w kra-
jach zachodnich.

Drugà zaletà jest zwi´kszenie wydajnoÊci

badaƒ. Niemiecka firma Mucos Pharma
zwróci∏a si´ do SIRO Clinpharm z propozy-
cjà znalezienia 750 pacjentów do testowa-
nia leków przeciwko nowotworom g∏owy i
szyi. W ciàgu 18 miesi´cy Hindusi pozyska-
li wystarczajàcà liczb´ ochotników tylko w
pi´ciu szpitalach, podczas gdy w Europie po

dwukrotnie d∏u˝szym czasie i przeszukaniu
22 szpitali znaleziono zaledwie 100.

Z pewnoÊcià Indie nie sà jedynym krajem,

do którego firmy farmaceutyczne mogà prze-
nieÊç cz´Êç swojej dzia∏alnoÊci. „Przez lata
du˝a liczba danych nap∏ywa∏a z Ameryki Po-
∏udniowej, Europy Wschodniej i Chin” –
twierdzi David Lepay, starszy doradca ds.
badaƒ klinicznych amerykaƒskiej Agencji
ds. ˚ywnoÊci i Leków (FDA – Food and Drug
Administration). Indie majà jednak kilka nie-
bagatelnych zalet. „Mo˝esz dogadaç si´ po
angielsku – zwraca uwag´ Enzo Bombardel-
li, prezes firmy Indena z siedzibà w Mediola-
nie, która zajmuje si´ farmaceutykami po-
chodzenia roÊlinnego. – W Rosji i Chinach
potrzebowa∏byÊ t∏umacza – dodaje. – Co
prawda, lekarze znajà j´zyk angielski biernie,
ale trudno si´ z nimi porozumieç”. Tym-
czasem w Indiach medycyny i nauk przy-
rodniczych naucza si´ po angielsku.

Dodatkowà zaletà Indii sà tysiàce chemi-

ków wykszta∏conych przez przemys∏ zajmu-
jàcy si´ kopiowaniem istniejàcych leków.
„JeÊli przepis na syntez´ jakiegoÊ zwiàzku
damy Chiƒczykowi, zrobi go taniej i szyb-
ciej, poniewa˝ zaanga˝uje wi´kszà liczb´
pracowników – wyjaÊnia Neil Sawant, za-
st´pca dyrektora ds. zamówieƒ Novartisu. –
Nie o to nam jednak chodzi”. Novartis szuka
firm, które potrafià uproÊciç proces syntezy
i wynaleêç wydajniejsze metody produkcji.
Hindusi Êwietnie sobie z tym radzà.

WI¢CEJ NI˚ HANDEL PIGU¸KAMI.

Zmiany w indyjskim prawie

patentowym zach´cajà firmy

farmaceutyczne, by prowadziç

badania, a tak˝e testy kliniczne

nowych leków w∏aÊnie

w tym kraju.

WRZESIE¡ 2004 ÂWIAT NAUKI

pano

rama

RAF

A¸ DERL

ACZ

AIDS, Tuberculosis and Malaria), w Afryce z
powodu malarii dziennie umiera oko∏o 3 tys.
ludzi, w wi´kszoÊci dzieci. Nie pomog∏y wy-
si∏ki Âwiatowej Organizacji Zdrowia (WHO),
a wprowadzony w 1998 roku program Roll
Back Malaria, który mia∏ do koƒca 2010 ro-
ku zmniejszyç ÊmiertelnoÊç o po∏ow´, jest nie-
wykonalny. W publikacji zamieszczonej w
majowym numerze British Medical Journal
Molyneux i Nantulya twierdzà, ˝e potrzebu-
jemy ca∏kowicie nowej strategii dzia∏ania.

Skoro nie ma skutecznej szczepionki,

g∏ównymi sposobami zwalczania choroby
jest podawanie ludziom leków przeciwmala-
rycznych hamujàcych rozwój Plasmodium
oraz niszczenie przenoszàcych je komarów.
Jednak i paso˝yty, i komary cz´sto uodpor-
niajà si´ na stosowane Êrodki. Nieoczekiwa-
nie pojawi∏a si´ inna mo˝liwoÊç: ulepszenie
komarów tak, aby ich uk∏ad odpornoÊciowy
sam zahamowa∏ rozwój pierwotniaka, prze-
rywajàc ∏aƒcuch zdarzeƒ prowadzàcy do za-
ka˝enia cz∏owieka [patrz: David A. O’Broch-
ta i Peter W. Atkinson „Ulepszyç owady”;
Âwiat Nauki, luty 1999].

Od dawna wiadomo by∏o, ˝e w obr´bie

jednego gatunku komarów cz´Êç osobników
„wra˝liwych” przenosi chorob´, cz´Êç nato-
miast jest „odporna” i na nich koƒczy si´
rozwój paso˝yta. Przypuszczano, ˝e jest to
spowodowane naturalnà zmiennoÊcià gene-
tycznà komarów, wp∏ywajàcà na skutecz-
noÊç odpowiedzi immunologicznej skierowa-
nej przeciwko ró˝nym stadiom rozwojowym
Plasmodium. Naukowcy z dwóch zespo∏ów
pracujàcych w Europejskim Laboratorium
Biologii Molekularnej w Heidelbergu wyja-
Ênili t´ zagadk´, identyfikujàc cztery bia∏ka
wchodzàce w sk∏ad uk∏adu odpornoÊciowe-
go komara, który jest poÊrednim ˝ywicielem
paso˝ytujàcego na gryzoniach Plasmodium
berghei.

Na poczàtku marca zespó∏ Eleny A. Leva-

shiny doniós∏ na ∏amach Cell o odkryciu
bia∏ka TEP1 (thioester-containing protein)
– sk∏adnika hemolimfy, który powoduje za-
mieranie ookinety, ruchliwej zygoty Plasmo-
dium powstajàcej w ˝o∏àdku komara. Gdy
ookineta przedostanie si´ przez nab∏onek
˝o∏àdka, TEP1 wià˝e si´ do jej powierzch-
ni, uniemo˝liwiajàc wytworzenie oocysty i
inwazyjnych form zarodêca – sporozoitów.
TEP1 wià˝e si´ tak˝e do ookinety infekujàce-
go ludzi Plasmodium falciparum.

Trzy tygodnie póêniej w Science ukaza∏a

si´ praca zespo∏u Fotisa C. Kafatosa, ujaw-
niajàca obecnoÊç kolejnych bia∏ek wp∏ywa-
jàcych na cykl ˝yciowy pierwotniaka: LRIM1
(leucine rich-repeat immune), równie˝ blo-
kujàcego rozwój paso˝yta w stadium ooki-

nety, oraz CTL4 (C-type lectin) i CTLMA2
(C-type lectin mannose binding), których
dzia∏anie jest ca∏kowicie odmienne – ich
obecnoÊç chroni zygot´ przed zniszczeniem
przez uk∏ad odpornoÊciowy gospodarza.

Podobne bia∏ka wyst´pujà u kr´gowców,

gdzie biorà udzia∏ we wrodzonej odpowiedzi
immunologicznej polegajàcej na rozpozna-
waniu i niszczeniu patogenów. O ile jednak
obecnoÊç TEP1 i LRIM1 nie jest zaskakujàca
i Êwiadczy o tym, ˝e owady sà zdolne do zwal-
czenia Plasmodium, o tyle dzia∏anie obu lek-
tyn to spora niespodzianka: paso˝yt bàdê „sko-
rumpowa∏” bia∏ka owada, bàdê przystosowa∏
si´ do nich w taki sposób, ˝e – zamiast nisz-
czyç – chronià go przed uk∏adem odporno-
Êciowym. W genomie Drosophila nie wykry-
to genów homologicznych do komarzych
lektyn, tak wi´c ewentualne leki skierowane
przeciwko tym bia∏kom powinny byç oboj´t-
ne dla innych owadów.

Ustalenie Êcis∏ego zwiàzku mi´dzy koma-

rem a pierwotniakiem by∏o mo˝liwe dzi´ki
znajomoÊci sekwencji nukleotydowej geno-
mów paso˝yta i ˝ywiciela oraz zastosowa-
niu zjawiska interferencji RNA (RNAi) do
wyciszenia wybranych genów. Pozwoli∏o to
na dok∏adne przeÊledzenie aktywnoÊci ge-
nów w komórkach ˝o∏àdka owada podczas
przekszta∏cania si´ ookinety w oocyst´. Wy-
niki zamieszczone w obu publikacjach sà
doskona∏ym przyk∏adem koewolucji dwu ga-
tunków. Wskazujà tak˝e kierunek poszuki-
waƒ nowej metody profilaktyki malarii: za-
miast zwalczaç komary, powinniÊmy pomóc
im zwalczaç Plasmodium.

Gdy kilka lat temu odkryto,
˝e dojrzewanie gametocytów
Plasmodium w ˝o∏àdku
komara zale˝y od zmian
wewnàtrzkomórkowego st´˝enia
jonów Ca

, wydawa∏o si´

oczywiste, ˝e wystarczy
zidentyfikowaç czàsteczk´,
która odbiera sygna∏ wapniowy,
by móc zatrzymaç cykl ˝yciowy
paso˝yta. Uda∏o si´ tego dokonaç
zespo∏owi Olivera Billkera
z Imperial College London,
który na ∏amach majowego Cell
twierdzi, ˝e enzym naturalnie
wyst´pujàcy niemal wy∏àcznie
w roÊlinach – kinaza bia∏kowa
zale˝na od wapnia (CDPK4)
– warunkuje rozwój Plasmodium
berghei w organizmie komara.
Zahamowanie aktywnoÊci
tego enzymu uniemo˝liwia
przeniesienie si´ pierwotniaka
z cz∏owieka na komary,
a tym samym blokuje jego
rozprzestrzenianie. Potencjalne
leki skierowane przeciwko CDPK4
mogà mieç jeszcze jednà zalet´
– poniewa˝ jest to enzym roÊlinny,
ich podawanie nie powinno
wywo∏ywaç ˝adnych dzia∏aƒ
niepo˝àdanych.

W S¸U˚BIE

PASO˚YTA

CYKL ROZWOJOWY

Plasmodium

sprawia k∏opoty nie tylko studentom.
Nieustanna zmiana formy
ogromnie utrudnia Êciganie paso˝yta
przez uk∏ad odpornoÊciowy.