自然疟疾感染的基因分析已在历史上以更高的分辨率进行，提供了有价值的见解，有助于理解和预防传播。
一项新研究于今日（5月2日）在《科学》上发表，绘制了疟疾寄生虫Plasmodium falciparum 的关键发育阶段，使用单细胞RNA测序。这使研究人员能够更仔细地理解这个不断演变的对手。
本文提供了关于寄生虫不同生命周期阶段的详细信息，因为它经历从无性状态转变为性状态的过程，这对于寄生虫传播给蚊子是至关重要的。
这项研究由威康桑格研究所和马里疟疾研究与培训中心（MRTC）以及其他合作伙伴进行，贡献了自由可用的疟疾细胞图谱1。该图谱为全球研究人员提供了有价值的信息，以研究和创造跟踪该疾病的工具。
疟疾细胞图谱提供的新见解还可以帮助发现防止寄生虫发育的新方法。疟疾是一种危险且常常致命的疾病，每年影响数百万人的健康。它是由一种名为Plasmodium的寄生虫引起的，其中最致命和最常见的类型是P. falciparum。这种特定的寄生虫迅速进化，使得开发可靠的诊断、药物和疫苗来对抗它变得具有挑战性。由于寄生虫的基因多样性，通过新药物或疫苗防止传播尤其困难。仅在2022年，全世界就估计有2.49亿例疟疾病例和608,000例死亡。在马里，约80%感染疟疾的人常常携带几种不同的寄生虫株。疟疾寄生虫可以在人体宿主内以非性或性形式存在。疟疾的症状是由人体内的无性繁殖引起的，但为了传播，寄生虫必须发展成已知的雄性或雌性生殖细胞，即配子体。性承诺和发育的过程由转录因子调控，转录因子是控制基因活性的蛋白质。寄生虫的成熟性形式在血流中移动，随后被蚊子捕捉。最新的研究由威康桑格研究所和MRTC在马里进行，利用长读和短读单细胞RNA测序技术绘制了实验室中性发育的不同阶段。这种技术帮助研究人员监测基因表达水平，识别每个阶段过程中涉及的特定基因。研究团队还将此方法应用于从四个自然而然感染疟疾的个体的血样中发现的寄生虫，这标志着第一次以这种方式使用此技术。
先进技术的使用使得在非常详细的水平上研究实时感染株成为可能。当将来自实验室实验的数据与自然感染的数据进行比较时，研究人员发现了一些在实验室株中从未观察到的新型寄生虫细胞。这突显了现实世界数据在理解感染中的重要性。团队还比较了每个供体体内不同自然株的P. falciparum，以识别重要基因。他们发现某些基因在性发育阶段的特定株中表达过量，这些基因涉及寄生虫在蚊子中的生存，包括一个帮助抑制蚊子免疫力的基因。下一步将评估这些基因对传播的影响。威康桑格研究所的共同第一作者杰西·罗普表示，他们首次能够绘制实验室和自然株中疟疾寄生虫的性发育阶段。这提供了对相似性和差异的更深入理解。研究揭示了在自然发生的株中存在的新生物学，这些在实验室株中未观察到，增强了对疟疾发展和传播的知识。威康桑格研究所的共同第一作者苏尼尔·多加博士表示，疟疾细胞图谱作为一个有价值的开放获取基因组资源，通过我们的研究得到了增强。来自马里巴马科大学疟疾研究与培训中心的阿卜杜拉耶·季麦德教授表示，该增强的图谱将为科学家提供清晰的基因研究理解，帮助他们在研究工作中更有效地合作。作为科学社区共同合作对于抗击疟疾至关重要，而这幅高分辨率图谱将支持我们预防、控制和治疗该疾病的努力。该机构指出，疟疾对全球产生重大影响，每年影响数百万人。控制和治疗疾病的努力被寄生虫迅速压倒。更深入了解寄生虫的生命周期、涉及的基因和控制因素对持续的疟疾研究至关重要。研究强调寄生虫性发展中的关键点，未来药物开发可以针对这些点来打破传播周期，减少传播。威康桑格研究所的高级作者玛拉·劳尼察克博士提到，疟疾细胞图谱项目的新焦点是首次使用疟疾疫苗与自然感染的发生及对药物的日益耐药性相结合。单细胞RNA测序提供了寄生虫如何使用基因的洞察，这是其他方法无法做到的，同时也帮助我们理解寄生虫的基因多样性，即使在同一个人身上。疟疾细胞图谱是一个宝贵的资源，我们希望它在消灭疟疾的努力中越来越有益。
