A malária, particularmente em suas formas graves, continua sendo um fardo econômico e de saúde global. Ela causa a morte de mais de 600.000 pessoas todos os anos — a maioria delas crianças africanas menores de cinco anos.

Em um estudo, publicado no periódico Nature , pesquisadores do EMBL Barcelona, ??da Universidade do Texas, da Universidade de Copenhagen e do The Scripps Research Institute descobriram anticorpos humanos que podem reconhecer e atingir algumas das proteínas que causam malária grave. Essa descoberta pode abrir caminho para futuras vacinas ou tratamentos antimalária.

A malária grave é causada pelo parasita Plasmodium falciparum, que infecta e modifica os glóbulos vermelhos. Essas modificações podem fazer com que os glóbulos vermelhos grudem nas paredes de pequenos vasos sanguíneos no cérebro. Isso resulta em fluxo sanguíneo prejudicado e bloqueio de pequenos vasos sanguíneos, o que causa inchaço cerebral e pode evoluir para malária cerebral.

O bloqueio do fluxo sanguíneo é primariamente causado por uma família de cerca de 60 proteínas virulentas, chamadas PfEMP1, presentes na superfície de hemácias infectadas . Alguns tipos de proteínas PfEMP1 podem se ligar a outra proteína humana chamada EPCR na superfície de células que revestem os vasos sanguíneos. Essa interação danifica os vasos sanguíneos e está intimamente ligada ao desenvolvimento de complicações fatais.

Os pesquisadores sabiam que quando as crianças na África crescem, elas desenvolvem imunidade progressivamente, e adolescentes e adultos raramente sofrem de complicações de doenças letais. Acreditava-se que essa proteção era mediada por anticorpos que têm como alvo o PfEMP1.

PfEMP1 é uma proteína altamente variável e há muito tempo é considerada um alvo de vacina tecnicamente difícil. Uma questão de longa data, portanto, é se o sistema imunológico pode gerar anticorpos — proteínas que reconhecem e neutralizam patógenos específicos — que podem atingir a ampla variedade de tipos de PfEMP1 em circulação.

"Estávamos hesitantes sobre se conseguiríamos identificar um único anticorpo que pudesse reconhecer todos eles", disse Maria Bernabeu, coautora sênior do artigo e líder do grupo no EMBL Barcelona.

A equipe então precisava testar se esses anticorpos também poderiam bloquear com sucesso a ligação do EPCR em vasos sanguíneos vivos. Na maioria das doenças, isso poderia ter sido testado em modelos animais. No entanto, para a malária, isso não é possível porque as proteínas virulentas dos parasitas que infectam camundongos são muito diferentes de suas contrapartes humanas.

Os pesquisadores criaram uma abordagem inovadora para superar esse desafio. Eles desenvolveram uma maneira de cultivar uma rede de vasos sanguíneos humanos em laboratório e passar sangue humano infectado com parasitas vivos pelos vasos, reconstruindo assim a doença em uma placa.

Esses experimentos demonstraram que os anticorpos foram capazes de impedir o acúmulo de células infectadas , sugerindo que eles podem ajudar a interromper o bloqueio que leva aos sintomas graves da malária.

"Usamos nossa tecnologia de órgão em um chip para recriar microvasos cerebrais em 3D, que então infectamos com parasitas da malária", disse Viola Introini, bolsista de pós-doutorado Marie-Sk?odowska Curie no Grupo de Maria Bernabeu no EMBL Barcelona e coautora do trabalho.

"Nós introduzimos os dois anticorpos na vasculatura e ficamos impressionados com o quão bem eles impediram que células sanguíneas infectadas aderissem aos vasos. Foi impressionante ver a inibição prontamente aparente a olho nu."

Análises estruturais e imunológicas realizadas por colaboradores da Universidade de Copenhague e do Instituto de Pesquisa Scripps revelaram que esses anticorpos impedem a ligação do parasita por um mecanismo semelhante: reconhecendo três aminoácidos altamente conservados no CIDR?1.

Esses anticorpos amplamente reativos provavelmente representam um mecanismo comum de imunidade adquirida à malária grave e oferecem novos insights sobre o design de uma vacina ou tratamento baseado em PfEMP1 visando a malária grave.

"Este estudo abre a porta para novas formas de proteger as pessoas da malária grave, como uma vacina ou outros tratamentos", disse Bernabeu.

"Isso se deve à colaboração internacional e interdisciplinar que é essencial para entender doenças como a malária. Nossos colaboradores vêm de todo o mundo, estudando a malária de diferentes ângulos. Temos que continuar trabalhando juntos para enfrentar grandes desafios como esse."

Ela acrescentou: "No EMBL Barcelona, ??acreditamos que a engenharia de tecidos e o cultivo de órgãos em um chip nos permitem estudar doenças com muito mais complexidade e detalhes, além de fornecer plataformas úteis para a triagem de candidatos a vacinas."