科学家们公布了一种新的工具，用于研究使疟疾寄生虫能够黏附红细胞并逃避免疫系统的高度变异特征。这项研究今天作为经过审查的预印本发表在《eLife》上，介绍了生成表达特定黏附分子变体的恶性疟原虫（Plasmodium falciparum）寄生虫系的重要方法。编辑们表示，该方法还提供了令人信服的证据，证明了一个创新且严谨的平台，可以探索疟疾致病机制。
人类疟疾寄生虫能够黏附红细胞的能力称为细胞黏附，这使得它能够逃脱免疫系统的清除，并导致主要器官中感染红细胞的积聚，从而产生危及生命的后果。细胞黏附是由一种名为恶性疟原虫红细胞膜蛋白1（PfEMP1）的蛋白质家族成员介导的。每个寄生虫在任何时候只产生一种类型的PfEMP1，受其基因调控，并且可以在不同的PfEMP1形式之间切换以避免免疫识别。
“研究PfEMP1的一个关键问题是，当在实验室中培养疟疾时，会产生具有不同特性的多种PfEMP1蛋白的寄生虫群体，”该研究的主要作者Jakob Cronshagen解释说。他在进行这项研究时是汉堡伯恩哈德·诺赫特热带医学研究所Bruchhaus和Spielmann实验室的博士生。“研究人员尝试选择产生某些PfEMP1蛋白的寄生虫菌株，或使用抗体来研究它们，但这些方法已被证明具有挑战性。”
为了解决这一问题，Cronshagen及其同事使用了一种称为选择链接整合（SLI）的方法，通过抗生素选择性地富集含有特定类型蛋白的寄生虫。这产生了主要表达一种特定PfEMP1蛋白的寄生虫，使团队能够更详细地研究PfEMP1生物学的各个方面。
例如，先前的研究表明，涉及PfEMP1转运的不同蛋白的突变会在其移动到红细胞表面的过程中阻断其运输。作者使用他们的新SLI方法获得了表达标记版本PfEMP1的寄生虫，从而能够追踪其运动。此外，作者使用新方法研究了PfEMP1的近邻组——即在疟疾感染发展过程中与PfEMP1最密切合作的一组蛋白——除了确认已知的关系外，他们还发现了两个参与细胞黏附过程的新蛋白。
另一个研究这些致病性PfEMP1蛋白的关键要求是允许寄生虫像在进化中的疟疾感染中那样自然地在PfEMP1变体之间切换。团队通过去除用于选择特定PfEMP1的抗生素进行了测试，发现寄生虫从一个均匀的群体（所有寄生虫主要产生相同的PfEMP1）演变为一个多样化的群体，产生各种PfEMP1变体。
“PfEMP1的功能及其如何被人类抗体中和正在结构层面上逐渐揭示，这对于理解疟疾病理学和患者的免疫反应至关重要，”该研究的资深作者Tobias Spielmann总结道。他是汉堡伯恩哈德·诺赫特热带医学研究所的研究小组负责人。“能够生成均匀表达单个感兴趣PfEMP1的细胞黏附寄生虫系的简便能力，将为阻止这些致病性蛋白提供新的治疗策略。”
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