במבחנה בדיקה של הרג תאי דם אדומים נגועים בפלסמודיום על ידי לימפוציטים ציטוטוקסיים

המלריה נותרה משבר בריאותי עולמי, עם יותר מ -240 מיליון מקרים ו -627,000 מקרי מוות הקשורים למלריה שדווחו בשנת 2020¹. כיום ישנם חמישה מינים טפיליים שיכולים לגרום למלריה בבני אדם, מתוכם פלסמודיום פלציפרום ופלסמודיום ויווקס הם שני המינים הנפוצים ביותר. במהלך זיהום פלסמודיום, הכבד או השלב הפרה-אריתרוציטי הוא אסימפטומטי, והתסמינים מתרחשים רק במהלך המחזור הא-מיני של הטפיל בשלב האריתרוציטי. בשלב זיהום זה, אלפי מרוזואיטים שמקורם בשלב הכבד משתחררים לזרם הדם ומדביקים תאי דם אדומים (RBC). ב RBC, הטפילים להבדיל trophozoites ו schizonts על ידי schizogony, עד schizonts לקרוע את אריתרוציטים, שחרור merozoites שזה עתה נוצרו, חוזר על מחזור הדם הזה. מחזורים חוזרים ונשנים של פלישה, שכפול ושחרור מרוזואיטים גורמים לגידול אקספוננציאלי באוכלוסיית הטפילים ובסופו של דבר מעוררים תסמיני מחלה².

אתגר חשוב בחקר התגובה החיסונית למלריה הוא כי פלסמודיום spp. שמדביק בני אדם אינו מדביק מודלים של חיות מעבדה. לפיכך, דגימות חולים נגועים פלסמודיום חייב להיאסף טרי מיד מעובד ומנותח. עם זאת, באזורים אנדמיים למלריה, המשאבים לגישה למנגנונים אימונולוגיים ומולקולריים מוגבלים. בשל מגבלות אלה, מכרסמים נמצאים בשימוש נרחב כמודלים ניסיוניים כדי לחקור את התגובה החיסונית נגד זיהום פלסמודיום. בעוד P. berghei ו- P. chabaudi משמשים לעתים קרובות כפונדקאיות לזיהום P. falciparum, לזן הלא קטלני של P. yoelii 17XNL יש גם תכונות רבות במשותף עם P. vivax, כגון זיהום מוגבל רטיקולוציטים ^3,4. הפיתוח של מבחני פלסמודיום במבחנה, שניתן להשתמש בהם עבור דגימות שמקורן במודלים אנושיים או בעלי חיים, הוא בעל ערך בהשגת הבנה טובה יותר של הפתוגנזה של מלריה והשוואת התגובה החיסונית המתעוררת על ידי מינים שונים של הטפיל.

חסינות מגן נגד מלריה אינו מובן לחלוטין לא בשלב טרום אריתרוציטי ולא בשלב הדם. ידוע כי חשיפה לזיהומים חוזרים גורמת לחסינות נרכשת חלקית, אך חסינות סטרילית כמעט ולא מתפתחת⁵. במשך עשרות שנים, חסינות מגן נגד פלסמודיום היה קשור בעיקר עם אינדוקציה של נוגדנים מנטרלים או opsonizing המונעים פלישת טפילים של תאים מארחים או להוביל phagocytosis על ידי תאים מציגי אנטיגן, בהתאמה⁶. כתוצאה מכך, רוב המאמצים לייצר חיסונים נגד מלריה עד כה הסתמכו על השראת נוגדנים מגנים וארוכי טווח ^7,8. עם זאת, ההגנה הסטרילית המושרה על ידי חיסון עם ספורוזואיט מוחלש מתואמת ישירות עם הפעלה והרחבה של לימפוציטים ציטוטוקסיים מסוג T ^8,9.

לאחרונה, כמה מחקרים של דגימות חולים שבודדו לאחרונה ותרביות במבחנה הוכיחו כי תאים חיסוניים ציטוטוקסיים מולדים או אדפטיביים כמו CD8⁺ T¹⁰, γδ T 11 ותאי NK¹² יכולים לחסל ישירות RBCs נגועים בפלסמודיום ואת הטפיל התוך-תאי שלו באופן של יחס אפקטור:מטרה. ממצאים ראשוניים אלה הגדירו מנגנון השפעה חיסוני חדש לחלוטין בהקשר של מלריה. כדי לנתח את החסינות החדשה הזו נגד מלריה, חיוני לחקור מנגנוני השפעה ציטוטוקסיים של תאי הרג נגד RBCs נגועים (iRBCs) בזיהום טבעי או חיסון.

כאן אנו מציגים בדיקה חוץ גופית המודדת את הפעילות ציטוטוקסית של לימפוציטים נגד מלריה בשלב הדם. בדיקה זו יכולה לעזור להבהיר את מנגנוני התגובה החיסונית התאית נגד שלב אריתרוציטים פלסמודיום . תאי המטרה, iRBCs, מסומנים ב-carboxyfluorescein succinimidyl ester (CFSE) כדי להעריך את כדאיות התא, ולאחר מכן עוברים תרבית משותפת עם תאים משפיעים כמו לימפוציטים ציטוטוקסיים (CTL). תרבות משותפת זו מוערכת לאחר מכן על ידי ציטומטריית זרימה, תוך שימוש בסמנים פלואורסצנטיים עבור סוגי תאים ספציפיים. לבסוף, אחוז הליזה iRBC על ידי CTL מחושב על ידי חלוקת מצב הניסוי על ידי קרע ספונטני של RBCs ובקרת ליזה ספונטנית, המתרחשת במהלך הדגירה ללא התא המשפיע. בסך הכל, מתודולוגיית בדיקת הרג זו יכולה לתרום להבנה טובה יותר של חסינות מלריה בתיווך תאים.