Kampen mot malaria kräver mer kunskap om parasitens livscykel

Malaria är en av de allvarligaste parasitsjukdomarna och ett stort globalt hälsoproblem. Varje år drabbar sjukdomen miljontals människor och orsakar hundratusentals dödsfall, särskilt bland barn under fem år. Utvecklingen av nya läkemedel och effektiva vacciner mot malaria kräver förståelse på djupet av malariaparasitens biologi, en utmaning som Oliver Billker har ägnat sin forskarkarriär åt.

Det visade sig att det finns en liten molekyl som är unik för myggor som parasiten kan uppfatta och reagera på. Man kan i princip säga att parasiten ”känner lukten av” myggan.

Oliver Billkers fascination för parasiter började när han studerade biologi i Berlin. Han läste klassisk zoologi och blev nyfiken på parasiternas livscykel; hur de navigerar genom sina värddjur och hur sådana komplexa interaktioner kan ha utvecklats.

– Malariaparasiter är väldigt väl anpassade till olika vävnader i sina mänskliga värdar och i myggorna som överför dem. De hittar sin väg genom livscykel genom att kommunicera med sin omgivning. Det är just den här komplexiteten i samspelet mellan parasiten, värden och värdens immunförsvar som jag alltid har tyckt varit så intressant, säger Oliver Billker.

Kunskap på molekylär nivå

Under sin tid som doktorand vid Imperial College London fick han i uppdrag att ta reda på hur parasiterna känner att de har tagits upp av en blodsugande mygga.

– Det visade sig att det finns en liten molekyl som är unik för myggor som parasiten kan uppfatta och reagera på. Man kan i princip säga att parasiten ”känner lukten av” myggan, och det sätter igång alla de utvecklingsprocesser som vi nu studerar i labbet. Efter min doktorandtid, när jag klargjorde vilken den första grundläggande interaktionen är, har vi verkligen fått en mycket mer detaljerad bild av vad som händer på molekylär nivå inne i parasiten för att den ska reagera på myggan och börja utvecklas.

Oliver Billker har forskat vid Umeå universitet sedan 2018. Han lockades av den starka och samarbetsinriktade forskningsmiljön inom infektionsforskning och mikrobiologi, och dess internationella kopplingar genom The Laboratory for Molecular Infection Medicine Sweden (MIMS), där han nu är föreståndare.

I sitt laboratorium använder Oliver Billkers forskarteam en gnagarmodell av malariaparasiten. Den infekterar möss istället för människor, vilket gör att forskarna på ett säkert sätt kan överföra parasiten till myggor och studera den effektivt. Tack vare de genetiska verktyg som de utvecklat kan de systematiskt studera funktionen hos var och en av parasitens cirka 5000 gener under dess livscykel. Detta har inneburit ett stort genombrott inom malariaforskningen.

– Vi studerar inte längre en gen i taget. Istället börjar vi med en biologisk fråga, som ”Hur förbereder sig parasiten för att överföras till myggan?” och får ett svar som omfattar de flesta gener som är involverade i processen.

Planerar nya samarbeten

Med hjälp av de genetiska verktygen har Oliver Billker börjat ställa mer och mer utmanande frågor. Han har planer på att samarbeta med insektsforskare för att kunna fördjupa sig i interaktionen mellan parasiten och myggan. Målet är att förstå vad som påverkar en myggas förmåga att överföra malariaparasiter och vilka aspekter av parasitens biologi som avgör vilka myggarter som kan överföra malaria.

– De stadier i livscykeln som vi nu är intresserade av har två kopior av varje gen. Vi har precis lyckats hitta ett sätt att slå ut inte bara en utan båda kopiorna. Det ger oss nya möjligheter att ta reda på vad dessa gener gör, säger Oliver Billker.

Oliver Billker tilldelades nyligen Axel Hirsch-priset av Karolinska Institutet och har även blivit antagen till det prestigefyllda Wallenberg Scholars-programmet.

– Jag blev jätteglad. Wallenberg Scholars-programmet ger långsiktig finansiering på en generös nivå som är väldigt flexibel. Jag känner mig uppmuntrad att använda pengarna för att gå i den riktning som jag tror är bäst och viktigast för vår forskning.

Vilka är de största utmaningarna inom ditt forskningsområde just nu?

– Det finns ett tydligt behov av bättre vacciner och läkemedel som kan uppnå specifika saker, som att bota en infekterad person med en enda dos eller blockera överföringen av parasiten. En annan utmaning är den ökande resistensen mot insektsmedel bland myggor. Inom grundforskningen finns det fortfarande enorma utmaningar med att odla vissa livscykelstadier hos parasiter som infekterar människor, vilket gör det svårt att utveckla nya läkemedel och genetiska system för att studera dem.

Var tror du att ni kommer att vara om 10 år?

– Jag hoppas verkligen att vi kommer att ha samlat en internationell grupp av samarbetande malariagenetiker, entomologer, forskare som arbetar med modeller och matematiker, som tillsammans bättre kommer att förstå vilka faktorier som avgör hur snabbt malaria sprids. Förhoppningsvis kan vi använda kunskapen för att utveckla nya åtgärdsstrategier och förutsäga hur förändrade myggpopulationer, kanske som en följd av klimatförändringar, kommer att påverka spridningen av malaria i olika områden. Jag hoppas också att några av de insikter vi får kommer att hjälpa oss att förstå hur myggor sprider andra patogener, till exempel virus, som breder ut sig utanför tropikerna.

Vår forskning kan leda till vacciner och läkemedel som riktar in sig på överföringen av parasiter.

Hur långt är vi ifrån ett vaccin som kan stoppa den här sjukdomen för gott?

­– Jag tror vi måste vara inställda på att göra framsteg i små steg. Vi har just nu två licenserade vacciner som en del av vår arsenal för att bekämpa malaria, tillsammans med insektsmedel, myggnät och läkemedel – men de är ingen universallösning. Deras effektivitet är mellan 60 och 70 procent inom en säsong, efter flera doser. Men det finns andra koncept för att utveckla vacciner som kan vara mycket effektiva. Vår forskning kan leda till vacciner och läkemedel som riktar in sig på överföringen av parasiter. De hjälper inte den infekterade individen men hindrar den från att överföra infektionen till myggor.

Vilka är dina drivkrafter? Vad håller dig igång när du kämpar med din forskning?

– Det finns två svar på den frågan. Först och främst älskar jag ny data. Jag tycker om att titta på datan och försöka förstå systemets biologi. Jag får också en stor kick av forskare i mitt lab som ställer kloka frågor och tar kliv framåt i sina karriärer. Jag tycker att det är otroligt tillfredsställande att se vetenskap som ett lagarbete, även utanför min egen forskargrupp. Jag älskar när samarbetet i en grupp leder till framsteg som överträffar vad vi kunde ha klarat var för sig, och vi får insikter som ingen av oss hade kunnat nå på egen hand.