The Advanced Development Pathway of the RTS,S/AS01 Vaccine

Sex-Linked Differences in Malaria Risk Across the Lifespan

Despite the high burden of malaria worldwide, there is surprisingly scarce research on sex-based differences in malaria outside of pregnancy. A more thorough understanding of sexual dimorphism in malaria, and what underlies these sex-based differences, could elucidate the underlying mechanisms driving malaria pathogenesis and has the potential to inform malaria control efforts, including new vaccines. This review summarizes our current understanding of sex-based differences in the epidemiology of malaria across the lifespan, potential sex- or gender-based mechanisms driving these differences, and the knowledge gaps that need to be addressed.

Identification of first-in-class plasmodium OTU inhibitors with potent anti-malarial activity

OTU proteases antagonize the cellular defense in the host cells and involve in pathogenesis. Intriguingly, P. falciparum, P. vivax, and P. yoelii have an uncharacterized and highly conserved viral OTU-like proteins. However, their structure, function or inhibitors have not been previously reported. To this end, we have performed structural modeling, small molecule screening, deconjugation assays to characterize and develop first-in-class inhibitors of P. falciparum, P. vivax, and P. yoelii OTU-like proteins. These Plasmodium OTU-like proteins have highly conserved residues in the catalytic and inhibition pockets similar to viral OTU proteins. Plasmodium OTU proteins demonstrated Ubiquitin and ISG15 deconjugation activities as evident by intracellular ubiquitinated protein content analyzed by western blot and flow cytometry. We screened a library of small molecules to determine plasmodium OTU inhibitors with potent anti-malarial activity. Enrichment and correlation studies identified structurally similar molecules. We have identified two small molecules that inhibit P. falciparum, P. vivax, and P. yoelii OTU proteins (IC50 values as low as 30 nM) with potent anti-malarial activity (IC50 of 4.1-6.5 µM). We also established enzyme kinetics, druglikeness, ADME, and QSAR model. MD simulations allowed us to resolve how inhibitors interacted with plasmodium OTU proteins. These findings suggest that targeting malarial OTU-like proteases is a plausible strategy to develop new anti-malarial therapies.

[Development of malaria vaccines-state of the art]

Weltweit leben 3,1 Mrd. Menschen in Gebieten, in denen Malaria endemisch ist (Tropen, Subtropen). Jährlich erkranken etwa 200 Mio. Menschen, ca. 500.000 sterben daran. Betroffen sind vor allem Kinder. Um die Malaria zu kontrollieren und schlussendlich jegliche Neuinfektion zu verhindern, ist die Entwicklung wirksamer Impfstoffe von großer Bedeutung. In diesem Beitrag werden zunächst Hintergrundinformationen zur Geschichte der Impfstoffentwicklung, zur Malariaerkrankung und zu den Möglichkeiten der Therapie und Ausbreitungskontrolle gegeben. Der Hauptteil widmet sich dem aktuellen Forschungsstand zu Impfstoffen gegen den Erreger Plasmodium falciparum, gefolgt von einer ausführlichen Diskussion.

Malaria ist eine parasitäre Infektionskrankheit, die von Einzellern, sog. Plasmodien, verursacht wird. Es werden 5 humanpathogene Spezies unterschieden, von denen P. falciparum über 99 % der Erkrankungen in Afrika verursacht. Überträger (Vektor) ist die Anophelesmücke. Plasmodium bietet innerhalb seines Lebenszyklus verschiedene Ansatzpunkte für die Wirkung von Impfstoffen. Von den insgesamt ca. 70 Impfstoffkandidaten sind die präerythrozytären Impfstoffe, die in den Leberzyklus des Parasiten eingreifen, aktuell am weitesten entwickelt. Die von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) angestrebte Wirksamkeit von mindestens 75 % wurde aber längst nicht erreicht.

Mit RTS,S/AS01 wird derzeit erstmals ein mäßig wirksamer Impfstoff großflächig eingesetzt. Schon jetzt ist offensichtlich, dass die Malaria nur im Zusammenspiel mit anderen Maßnahmen eingedämmt werden kann. Expositionsprophylaxe mit imprägnierten Moskitonetzen, der Einsatz von Insektiziden mit Residualeffekt in Innenräumen (Indoor Residual Spraying), die Vernichtung von Moskitobrutplätzen und schnelle Diagnose und Therapie der Erkrankung sind hier wichtige Elemente ebenso wie eine funktionierende Gesundheitsversorgung, die in den von Armut geprägten Gebieten oft nicht gewährleistet ist.

The proteasome as a target for protozoan parasites

Introduction: The proteasome is a multi-subunit enzyme complex responsible for the turnover of short-lived, abnormal or damaged proteins in eukaryotic cells. As organisms that undergo rapid growth and cell division, protozoan parasites exist on the knife-edge of proteotoxic catastrophe and thus rely heavily on their protein quality control machinery for survival. Because of this, the proteasome has recently emerged as a desirable drug target.Area covered: This review focuses on efforts to identify protozoan parasite-specific proteasome inhibitors using substrate profiling, library screening, and in vitro evolution of resistance approaches to inform medicinal chemistry. Targeting the parasite's 20S proteasome chymotrypsin-like (β5) activity and selectively inhibiting protein turnover in parasites compared to human cells are critical properties of potent, selective inhibitors.Expert opinion: Proteasome inhibitors have the potential for rapid action against all stages, all species and all strains of plasmodium and kinetoplastid parasites. Given the high level of conservation of proteasome active sites in eukaryotes, an important challenge is achieving inhibitors that show sufficient selectivity while maintaining properties consistent with drug development.