Anopheles stephensi 모기의 유충에서 성체로 전염되는 재조합 Aspergillus oryzae 곰팡이는 말라리아 기생충 난포낭 발달을 억제합니다

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 12177(2023) 이 기사 인용

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모기에서 인간으로의 말라리아 기생충 전염 통제는 살충제의 효능 감소, 최후의 수단인 항말라리아제에 대한 약물 저항성 발달, 효과적인 백신의 부재로 인해 방해받고 있습니다. 본 연구에서는 인간 식품 산업에 사용되는 재조합 Aspergillus oryzae(A. oryzae-R) 곰팡이 균주의 항플라즈모디얼 전파 차단 활성을 실험실에서 사육된 Anopheles stephensi 모기를 대상으로 조사했습니다. 재조합 곰팡이 균주는 2개의 항-플라스모디얼 이펙터 펩타이드, MP2(중장 펩타이드 2) 및 EPIP(에놀라제-플라스미노겐 상호작용 펩타이드) 펩타이드를 분비하도록 유전적으로 변형되었습니다. 유충에서 성체 모기로의 곰팡이의 경질 전파는 유충 사육에 사용되는 물 트레이에 A. oryzae-R을 접종한 후 확인되었습니다. 모기 중장 내부의 항플라즈모디얼 이펙터 펩타이드의 분비는 P. berghei 기생충의 난모낭 형성을 억제했습니다. 이러한 결과는 A. oryzae가 An.에서 말라리아 기생충 발달을 억제하기 위해 이펙터 단백질을 운반하는 파라트랜스제네시스 모델로 사용될 수 있음을 나타냅니다. 스티븐시. 이 재조합 곰팡이가 자연 조건에서 환경에 최소한의 영향을 미치거나 전혀 영향을 주지 않고 매개체 내부의 모기 매개 전염병 병원체를 표적으로 삼을 수 있는지 여부를 결정하기 위해서는 추가 연구가 필요합니다.

말라리아를 유발하는 Plasmodium은 가장 중요한 벡터 매개 질병이며 감염된 아노펠린 모기에 물려 전염됩니다1. 세계 인구의 거의 절반이 말라리아가 발생하기 쉬운 지역에 살고 있으며, 매년 400,000명 이상이 말라리아로 사망하며, 이들 중 대부분은 어린이입니다1. 지속적인 관리 노력에도 불구하고 말라리아 통제는 제한적인 성공을 거두었고 감염 수준은 정체되었으며 박멸은 여전히 ​​어렵습니다. 의심할 여지 없이, 현재의 코로나19 대유행은 말라리아 통제에 간접적인 영향을 미칩니다. 코로나19에 대한 신속한 대응은 말라리아 통제를 개선하기 위한 노력을 고무해야 합니다. 그렇지 않으면 특히 어린이들 사이에서 이 전염병으로 인한 사망률이 증가하고 가장 효과적인 공중 보건 캠페인 중 하나가 취소될 위험이 있습니다2. 결과적으로, 말라리아를 통제하기 위한 실질적인 대안이 시급히 필요합니다1.

모기는 말라리아와 기타 여러 매개체 매개 질병의 최종 숙주입니다. Anopheles stephensi는 아시아 말라리아의 주요 벡터이며 최근 아프리카의 뿔 지역으로 퍼졌습니다3. 모기에서 기생충은 중장4 내에서 발달, 증식 및 성숙 단계를 거칩니다. 따라서 중장은 개입의 주요 대상으로 간주될 수 있으며, 장내 미생물군집 간의 경쟁으로 인해 특정 종이 장에서 우위를 점하게 될 수 있습니다5,6. 모기 미생물총은 모기의 생활주기 전반에 걸쳐 여러 단계에서 환경에서 파생될 수 있으며 성장, 면역 반응, 소화, 번식, 병원체에 대한 저항성과 같은 모기 생물학적 과정과의 상호 작용을 통해 중요한 영향을 미칩니다7,8. 따라서 모기 미생물군집의 종 구성은 매우 역동적이고 다양합니다9,10,11.

최근 몇 년간 말라리아 연구 주제의 대부분은 약물이나 백신 개발에 초점을 맞춰왔습니다. 살충제와 말라리아 치료법의 효능이 감소하고 모기 매개 질병에 대한 효과적인 백신이 부적절하기 때문에 가장 발전된 말라리아 백신(RTS, S)의 결과는 이환율을 감소시킬 뿐이므로 도구 측면에서 부적절하다는 것을 시사합니다. 말라리아 퇴치 목표를 달성하기 위해1. 보다 동적인 벡터 대상 제어 접근 방식에 대한 요구가 점점 더 커지고 있습니다12. 최근 제안된 방법 중 paratransgenesis는 벡터 매개 질병을 제어할 수 있는 잠재적인 수단으로 제안된 새롭고 다각적인 경로 접근 방식입니다. 이 접근법은 박테리아, 바이러스 또는 곰팡이와 같은 벡터의 공생 유기체를 유전적으로 조작하고 내공생체가 항병원성 이펙터 분자를 생성하도록 유도함으로써 벡터 군집에서 병원체를 제거하려고 시도합니다13,14. 바이러스15, 곰팡이13,16 및 박테리아17를 포함한 미생물이 말라리아 벡터에서 파라트랜스제네시스 후보로 테스트되었습니다. 접근 방식을 용이하게 하기 위해, 파라트랜스제네시스에 사용되는 미생물은 표적 벡터 집단과 연관되어야 하고, 일반적으로 이용 가능하고 저렴한 배지에서 효율적으로 자라야 하며, 실험실에서 유전적으로 변형 가능해야 합니다. 유전자 조작 후에는 야생형과 유사한 상태를 유지해야 하며 벡터 내에서 효율적으로 군집화하고 지배해야 하며 최종적으로 인간, 환경 및 비표적 동물에 대해 안전해야 합니다18.