브라운 대학이 이끄는 과학자 팀은 게놈 감시를 실시하고 아프리카에서 말라리아를 근절하려는 노력에 도전할 수 있는 말라리아를 유발하는 기생충의 돌연변이를 발견했습니다. 과학자들이 에티오피아에서 기존 치료법에 내성이 있고 표준 진단 테스트로는 감지할 수 없는 새로운 변종 말라리아 기생충을 발견했습니다. 이러한 상황은 말라리아 환자와 사망자의 증가로 이어질 수 있으며, 질병을 근절하려는 노력을 복잡하게 만들 수 있습니다.

저자들은 Nature Microbiology 저널에 게놈 감시 연구 결과를 자세히 설명했습니다. 과학자들은 우간다, 탄자니아, 르완다에서 대부분의 기존 항말라리아제에 내성이 있는 말라리아 기생충 종을 발견했습니다. 진단 테스트에 저항성이 있는 말라리아 기생충도 아프리카의 뿔(Horn of Africa)에서 나타났습니다.

기생충은 서로 독립적으로 순환해 왔지만, 새로운 연구는 이 이중 저항성 말라리아 변종의 유병률을 확인한 최초의 발표 보고서라고 브라운 대학교 중개 연구, 병리학 및 진단검사의학 부교수인 연구 저자 Jeffrey Bailey가 말했습니다.

Bailey는 "현재 우리는 기본적으로 최악의 시나리오를 보고 있습니다. 기생충에는 치료에 내성을 갖게 만드는 돌연변이가 있을 뿐만 아니라 진단으로 감지할 수 없게 만드는 염색체 결실도 있습니다."라고 Bailey는 말했습니다. "이는 감염된 사람을 발견하는 것이 더 어려워지고 감염된 사람이 항말라리아제로 치료를 받을 때 질병 확산을 막는 것이 불가능할 수도 있다는 것을 의미합니다."

진단의 어려움과 치료에 대한 저항

아프리카에서 말라리아를 진단하는 표준 방법은 혈액에서 많이 발현되는 특정 기생충 단백질을 검출하는 신속한 진단 테스트를 이용하는 것입니다. 환자에게 증상이 없더라도 이 검사를 통해 말라리아를 확진할 수 있습니다. 이러한 단백질에 대한 유전자가 결여된 기생충은 감지할 수 없는 수준으로 진화했습니다.

세계보건기구(WHO)가 권장하는 말라리아 1차 치료법은 아르테미시닌 기반 병용요법으로 사망 예방과 전파 감소에 매우 효과적이다. 현재 아프리카에서 발견되는 변종은 아르테미시닌에 대한 저항성을 부여합니다.

브라운 대학의 Bailey 연구 그룹은 에티오피아 공중 보건 연구소 및 채플 힐에 있는 노스 캐롤라이나 대학의 연구원들과 긴밀히 협력하여 에티오피아의 세 지역에서 수집한 단백질 발현 유전자가 삭제된 말라리아 기생충 샘플에 대한 비교 게놈 분석을 수행했습니다. 브라운 대학 컴퓨터 분자 생물학 센터의 박사 과정 공동 책임자인 베일리(Bailey)가 이끄는 과학자들은 분자 서열 분석 기술을 사용하여 아르테미시닌 내성 돌연변이의 유병률을 평가했습니다. 이 연구에서 중요한 역할을 했으며 논문의 첫 번째 저자인 Bailey 연구실의 박사후 연구원인 Abebe Fola.

에티오피아의 연구 결과 및 말라리아 유병률

그들은 저항성 기생충의 8.2%가 진단 테스트를 통해 검출할 수 있는 단백질 발현 유전자의 결실을 가지고 있음을 발견했습니다.

에티오피아에서는 전반적인 말라리아 발생률이 낮지만, 여전히 국가의 75%에서 말라리아가 풍토병이고 인구의 65%가 위험에 처해 있습니다. 매년 500만 건 이상의 말라리아 발병이 발생합니다. 에티오피아 정부는 2030년까지 말라리아를 퇴치한다는 목표를 세웠으며, 시기적절한 진단과 효과적인 약물 치료의 사용은 말라리아 퇴치 계획의 초석입니다.

Bailey는 "이러한 기생충의 확산으로 인해 에티오피아와 아프리카의 다른 지역에서 말라리아를 퇴치하는 것이 확실히 더 어려워지고 사례와 사망이 증가할 수 있습니다"라고 말했습니다.

과학자들은 약물 내성 및 진단 내성 복합 기생충의 확산을 면밀히 모니터링해야 하며 이러한 변종들이 어떻게 출현하고, 상호 작용하고, 확산되는지에 대한 더 나은 이해가 아프리카에서 말라리아를 성공적으로 통제하고 제거하려는 향후 노력에 중요할 것이라고 결론지었습니다.

또한 베일리 박사는 아르테미시닌 외에도 말라리아에 대한 새로운 치료법과 질병의 확산을 예방하고 늦추기 위한 백신 개발이 시급하다고 말했습니다. 지난 10년 동안 차세대 시퀀싱 기술의 출현과 개선으로 새로운 돌연변이를 찾는 동시에 돌연변이를 모니터링하기 위한 게놈 감시를 수행하는 능력이 크게 향상되었습니다. 브라운 대학교에 있는 그의 연구실에서는 많은 유전자의 서열을 동시에 배열하는 고처리량 기술의 사용을 개척했으며, 이 연구와 같은 프로젝트에서 우간다와 같은 국가의 다른 대학 및 보건 기관의 연구팀과 협력했습니다. 이 연구를 위한 분석은 브라운 대학교에서 수행되었지만 Bailey와 연구팀의 다른 구성원은 에티오피아와 아프리카의 다른 지역에서 게놈 감시 역량을 구축하기 위해 노력하고 있습니다.

컴파일된 소스: ScitechDaily