Malaria: Sådan kan vi udrydde en af verdens farligste parasitter

Malaria er en af verdens mest smitsomme sygdomme.

200 millioner mennesker bliver inficeret hvert eneste år. Til sammenligning har corona under hele pandemien inficeret 570 millioner.

Man har forsket i en vaccine mod malaria siden 1960’erne, men den til dato mest effektive giver kun fem procent beskyttelse efter tre år.

Så med mindre man stiller sig tilfreds med dét, må vi tilbage til værkstedet og lave en ny.

Det er svært at lave en vaccine mod malaria, primært fordi sygdommen er en mester i at camouflere sig og skjule sine svage punkter for immunforsvaret.

I vores forskningsgruppe mener vi dog, at vi har fundet en akilleshæl, som vi kan udnytte til at lave en ny vaccine mod sygdommen. Men hvad er overhovedet en akilleshæl for malaria?

For at forstå det, må vi kigge lidt nærmere på, hvordan malaria lever inde i menneskekroppen.

En vampyr-parasit

Malaria er forårsaget af en mikroskopisk parasit, der lever en stor del af sit liv inde i vores røde blodceller i kroppen – dem, der transporterer ilt rundt i blodet og gør blodet rødt.

Her får malariaparasitten næring ved at nedbryde proteiner. På den måde er parasitten som en minivampyr, der lever af at spise dit blod, bare indefra.

Men hvad er egentlig problemet ved, at en malariaparasit spiser lidt af vores blod?

Når man donerer blod, giver man jo en halv liter uden de store problemer.

Problemet er, at parasitten ødelægger langt flere røde blodceller, end man normalt donerer. Når der er allerflest parasitter i blodet, kan der være op til 1.000 milliarder på én gang.

Efter en malariaparasit har spist al næringen i en rød blodcelle og delt sig til flere parasitter, sprænger de cellen og myldrer ud og finder nye blodceller. Når det sker, får man kraftige feberanfald, og man mister evnen til at transportere ilt rundt i blodet, da alle éns røde blodceller er ødelagte.

Man kan være sengeliggende med feber i lang tid, og i yderste konsekvens dør man.

Malariaparasitten bor altså det meste af tiden i blodet. Før den går i blodet, lever den dog cirka en uge i vores lever. Den vaccine, man har nu, forsøger at forhindre parasitten i at komme ind i leveren.

Problemet er, at hvis først parasitten slipper forbi de beskyttende antistoffer, lever den i fred og fordragelighed inde i leveren og har bagefter frit slag i bolledejen i blodet.

Det er en af grundene til, at vaccinen kun giver fem procent beskyttelse.

Hvis man fokuserer på at lave en vaccine, der giver antistoffer, som kan forhindre parasitten i at komme ind i de røde blodceller, kan antistofferne hjælpe hver eneste gang, malariaparasitten forsøger at få adgang til en ny rød blodcelle.

Det er netop, hvad vores forskningsgruppe forsøger at gøre.

Et spyd lavet af proteiner

Malariaparasitten kan kun leve et par minutter uden for røde blodceller, så det er essentielt, at den kan komme hurtigt ind i en ny celle, når den gamle celle er tømt for næring.

Røde blodceller har imidlertid, ligesom alle andre celler i kroppen, en membran, som det er svært at komme igennem. For at malariaparasitten kan komme igennem membranen, bruger den et særligt protein, der hedder RCR.

RCR fungerer lidt ligesom et spyd, som malariaparasitten bruger til at lirke sig vej ind i cellerne. Uden RCR kan parasitten ikke overleve.

’Spidsen’ af spyddet rammer et lille, ømt punkt på membranen af de røde blodceller, så membranen bliver ustabil, og parasitten kan komme igennem.

’Skaftet’ af spyddet er resten af RCR, som ikke har en ligeså kritisk funktion.

Kan man få kroppen til at lave nok antistoffer mod RCR'et, kan man helt forhindre parasittens invasion af de røde blodceller.

Fra spyd til vaccine

Man kan derfor bruge RCR-spyddet til at lave en vaccine imod malariaparasitten selv.

En vaccine fungerer ved at vise immunforsvaret en del af en sygdomsfremkaldende organisme på en sikker måde.

Det kan for eksempel være at vise spike-proteinet fra SARS-CoV-2 virus (Corona).

Uden resten af virus er spike-proteinet uskadeligt, men immunforsvaret lærer stadig, hvordan proteinet ser ud, og det begynder derefter at lave antistoffer mod proteinet.

Når immunforsvaret så møder en rigtig SARS-CoV-2 virus, har den allerede lavet antistoffer mod spike-proteinet. Det svarer lidt til at lade en pilot flyve i en flysimulator, før de skal flyve et rigtigt fly.

Ligesom med spike-proteinet i SARS-CoV-2 vaccinen kan man bruge malariaparasittens RCR-spyd til en malariavaccine.

Man kan vaccinere mennesker med RCR-spyddet, det vil sige injicere spyddet i mennesker uden malariaparasitten, hvilket vil få immunforsvaret til at lave antistoffer mod hele RCR. På den måde kan man forhindre malariaparasitten i at invadere menneskets røde blodceller, som du kan se på figuren nedenfor.

Desværre er ikke alle antistofferne lige gode. Antistoffer, der rammer ’spidsen’ af spyddet, vil hæmme parasitten, mens dem, der rammer ’skaftet’, ikke har nogen effekt.

Et ultrafokuseret immunforsvar

Hvad nu, hvis man kunne fokusere immunforsvaret, så det kun laver antistoffer mod spydspidsen?

Lidt ligesom hvis man i stedet for at bruge en almindelig lommelygte, der lyser bredt over et stort område, brugte en fokuseret laserpointer.

For at kunne gøre det, skal vi først finde spydspidsen af RCR. Det er ikke helt simpelt, for selvom proteinet fungerer lidt ligesom et spyd, ligner det ikke et. Man kan altså ikke bare se på proteinet og pege på spidsen.

Hvordan finder man spidsen af spyddet?

For at finde spydspidsen lavede vi først en masse forskellige antistoffer, der ramte spyddet. Bagefter tog vi ét antistof ad gangen og blandede med røde blodceller og malariaparasitter.

Hvis antistoffet ramte spidsen af spyddet, ville parasitterne ikke kunne komme ind i de røde blodceller.

Selvom vi ikke vidste, hvor spidsen af spyddet var, kunne vi i stedet finde ud af, hvilke antistoffer der stoppede parasitten, og bagefter finde ud af, hvor de ramte spyddet.

Siden de stoppede parasitten, måtte det sted, de ramte, være spydspidsen.

Malarias akilleshæl

Hvordan får vi så immunforsvaret til udelukkende at ramme spydspidsen?

Det er netop, hvad vi arbejder med i vores forskningsgruppe.

Det er en ny vaccinationsmetode, hvor vi altså forsøger udelukkende at ramme akilleshælen, som i malariaparasittens tilfælde er ‘spydspidsen’ af RCR.

Fordi immunforsvaret kun ‘ser’ spydspidsen og ikke hele spyddet, håber vi at kunne få fokuseret immunforsvaret – få det til at være en laserpointer i stedet for en lommelygte – og på den måde få lavet en effektiv vaccine mod malaria.

Det her er dog kun endnu ét trin i retning mod en effektiv og langtidsvirkende malariavaccine, og flere akilleshæle på andre af malarias våben – ligesom RCR-spyddet – skal findes.

Måske, hvis vi blander alle akilleshælene i én vaccine, kan vi få udryddet sygdommen én gang for alle.

Stort potentiale for mange forskellige vacciner

Malaria er dog ikke det eneste, vores vaccineteknik virker mod. Man kan bruge den samme teknik til at vaccinere mod en lang række sygdomme.

Det er for eksempel muligt at tage forskellige proteiner fra en bestemt virus og lave antistoffer imod dem. Bagefter finder man ud af hvilke antistoffer, der stopper virussen, og hvor de rammer.

Til sidst kan man vaccinere med kun dén del, som antistoffet rammer.

På den måde skaber man ‘laserpointer’-vacciner, som muligvis kan bane vejen for vaccineudvikling mod en lang række sygdomme, der hidtil har været umulige at forhindre - for eksempel cancer eller HIV.

Vores forskningsgruppe arbejder fortsat med at udvikle metoden, og vi håber på at være med i den verdensomspændende indsats for at udrydde livstruende sygdomme.

Arbejdet er støttet af Novo Nordisk Fonden.