研究人员详细介绍了疟疾寄生虫在准备感染人类时经历的遗传变化。该地图集以前所未有的细胞细节描绘了当疟疾寄生虫恶性疟原虫在蚊子中发展并准备用叮咬感染人类时会发生什么。这种详细的调查可能会带来新的方法来阻止寄生虫在关键阶段发展，并防止通过未来的药物或疫苗传播。
蚊子对杀虫剂的抗药性越来越强，导致对疟疾寄生虫对疟疾药物的抗药性增强。这迫切需要新的方法来应对疟疾，据估计，疟疾在2019年造成2.29亿例病例和40.9万人死亡，其中大多数是撒哈拉以南非洲的幼儿。
为了恢复药物或疫苗的发现工作，来自伦敦帝国理工学院Jack Baum教授实验室的一个团队和Wellcome Sanger研究所的Mara Raunizak博士实验室对人类疟疾寄生虫恶性疟原虫进行了前所未有的详细研究。他们的研究结果今天（2021年5月27日）发表在Nature Communications上。
人类疟疾寄生虫在其生命周期不同阶段的遗传活性的三维图谱
恶性疟原虫在蚊子的肠道中发育，然后进入蚊子的唾液腺，当蚊子叮咬时，准备感染人类。在这些阶段，寄生虫经历了许多阶段，这些阶段对其发展和传播的能力很重要，包括转变为不同的形式。
该团队通过分析整个过程中基因的活性来跟踪这些阶段是如何控制的。他们分离出不同形式的寄生虫，并产生了1，467个"转录组" - 单个细胞中哪些基因在不同阶段被打开或关闭的图谱。
当基因被打开时，它们指示细胞产生不同的蛋白质并驱动发育变化，例如将寄生虫从中肠中取出并定居在蚊子的唾液腺上，或通过人类细胞到达肝脏，寄生虫准备入侵更多的人类细胞。
了解这些过程在细胞水平上的详细工作原理揭示了可以阻止的新靶标，以阻止发育并防止寄生虫的传播。
除了研究寄生虫的整个传播周期外，研究小组还研究了所谓的孢子阶段：蚊子叮咬期间释放到人体皮肤中的形式。他们对蚊子发育过程中的寄生虫进行分类，并在感染叮咬后分离出孢子，因为它们与人体皮肤细胞相互作用。通过这样做，他们能够找到特定的基因表达模式，这些模式定义了该过程的每个关键阶段。这种精细的粒度使研究人员能够跟踪孢子的发展，并提出每个步骤所需的新机制目标和未来疫苗目标，以阻止疟疾感染。
该团队还能够将他们的数据与来自相关寄生虫Bergs疟疾寄生虫的类似数据集进行比较，Bergs疟疾寄生虫是一种啮齿动物疟疾寄生虫，通常被用作在实验室研究疟疾疾病的模型。这表明哪些基因在物种中很常见，哪些是人类寄生虫所独有的。
研究人员在一个互动网站上提供了他们所有的数据，在那里他们可以在疟疾寄生虫生命周期的任何阶段轻松自由地查看任何基因的转录。