«Использование лазерного пинцета для изучения вторжения красных кровяных телец дает нам беспрецедентный уровень контроля над всем процессом и поможет нам понять этот критический процесс на уровне деталей, который ранее был невозможен», — говорит старший автор исследования Джулиан Рейнер из Институт Wellcome Trust Sanger.Вызывающий малярию паразит, Plasmodium falciparum, обычно покидает один эритроцит и вторгается в другой менее чем за одну минуту и теряет способность инфицировать клетки-хозяева в течение двух или трех минут после высвобождения.
Для изучения этого переходного явления Рейнер и старший автор исследования Пьетро Цикута из Кембриджского университета использовали лазерный оптический пинцет, потому что этот инструмент позволяет точно контролировать движения клеток за счет приложения чрезвычайно малых сил с помощью сильно сфокусированного лазерного луча. Исследователи использовали оптический пинцет, чтобы подобрать отдельных паразитов, которые только что вышли из эритроцита, и доставить их к другому эритроциту, продемонстрировав, что метод подходит для изучения процесса вторжения.
Рейнер и Цикута также использовали оптический пинцет, чтобы измерить, насколько сильно паразиты прилипают к эритроцитам. Они обнаружили, что привязанность, вероятно, опосредуется множественными слабыми взаимодействиями, которые потенциально могут быть заблокированы комбинацией лекарств или антител.
Более того, команда использовала эту технику, чтобы пролить свет на то, как три разных препарата, ингибирующих инвазию, влияют на взаимодействие между паразитами и эритроцитами.Взятые вместе, результаты показывают, что оптический пинцет — мощный инструмент для изучения биологии малярии и механизмов действия лекарств на одноклеточном уровне. «Теперь мы планируем применить эту технологию, чтобы проанализировать процесс вторжения и понять, какие гены и белки на каком этапе функционируют», — говорит Рейнер. «Это позволит нам разработать лучшие ингибиторы или вакцины, которые блокируют инвазию за счет одновременного воздействия на несколько этапов».