Europäisch-indisches Gemeinschaftsprojekt im Kampf gegen Malaria
Malaria ist noch immer eines der dringlichsten medizinischen Probleme in den Entwicklungsländern, was allein die 70 Millionen klinisch diagnostizierten Fälle in Indien verdeutlichen. Da sich zunehmend parasitäre Resistenzen gegen herkömmliche Wirkstoffe herausbilden, sind dringend neue Strategien gefragt, für die jedoch biologische Prozesse und parasitärer Lebenszyklus detailliert geklärt werden müssen. Das EU-finanzierte Forschungskonsortium MALSIG untersucht molekulare Komponenten von Signalwegen im parasitären Lebenszyklus und konzentriert sich auf die drei Phasen – die Invasion roter Blutzellen (Erythrozyten), die geschlechtliche Vermehrung sowie die Infektion von Leberzellen. Genauere Informationen hierzu sind über die Webseite des Projekts. Aus den Projektforschungen geht hervor, dass verschiedenste sekundäre Botenstoffe (Kalzium, cAMP und Phospholipase C) sowie die Proteinkinasen CDPK5 und PKG für die erythrozytäre Phase entscheidend sind. Ebenfalls enthüllt wurde die subzelluläre Lokalisation und Assemblierung des parasitären Motorkomplexes, was genauere Informationen über dessen Entstehung lieferte. Neben der Identifizierung eines Signalwegs im Wirtserythrozyten und mehreren Proteinkinasen, die das Überleben des Parasiten gewährleisten, wurde eine skalierbare Transfektionsmethode entwickelt, um die Wirksamkeit von Medikamenten zu testen. Mittels reverser Genetik und Knockout-Zelllinien wurden Signalkomponenten, Effektormoleküle und phasenspezifische Prozesse bei der geschlechtlichen Entwicklung des Parasiten enthüllt. Die kalziumabhängige Proteinkinase 1 (CDPK1) bei P. falciparum wurde als unerlässlich für die geschlechtlichen Phasen der Vermehrung identifiziert. Der Effektor Alveolin IMC1h gewährleistete eine normale Motilität und den Eintritt in die Blutbahn. MALSIG demonstrierte auch, dass sich infizierte Erythrozyten leichter verformen als unreife Zellen, was wahrscheinlich von Bedeutung für die Gametozytenentwicklung im Wirt ist. Generiert wurden mehrere transgene Parasitenstämme für molekulare Analysen der Interaktion zwischen Parasit und Wirt in der hepatischen Phase. So wurde die Funktion von Parasitenproteinen und deren Lokalisation in den einzelnen Phasen der Invasion und Infektion der Leberzellen enthüllt. Für den Botenstoff PI3K (Phosphatidylinositol-3-Kinase) wurde eine neue Rolle beim Verdau von Hämoglobin und der Aufnahme essentieller Aminosäuren durch den Parasiten entdeckt. Insgesamt lieferte MALSIG eine Reihe von Molekülen, die für die Signalgebung, den Transport, die Motilität und den Austausch in spezifischen Entwicklungsphasen des Malariaparasiten von Bedeutung sind. Die Moleküle stellen neuartige therapeutische Zielstrukturen dar, mit der die Übertragung des Parasiten gestoppt werden könnte.
