$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
למרות ההתקדמות בפיתוח תרופות ובמחקר למניעה וטיפול במלריה, נטל התחלואה העולמי של המלריה נותר גבוה. יותר מחצי מיליון בני אדם מתים ממלריה מדי שנה, כאשר רמות התמותה הגבוהות ביותר נצפו בקרב ילדים החיים באזורים אנדמיים למלריה, כגון אפריקה שמדרום לסהרה1. מלריה נגרמת על ידי הטפיל פלסמודיום, המועבר לבני אדם באמצעות עקיצה של יתושי אנופלס נקביים הנושאים את הטפיל בבלוטות הרוק שלהם. השלב הזיהומי של פלסמודיום - הספורוזואיטים - מופקדים בעורם של המארחים בעלי החוליות במהלך ארוחת דם ונוסעים דרך זרם הדם כדי להדביק תאי כבד, שם הם עוברים התפתחות חובה (המהווה מלריה טרום אריתרוציטים) לפני הדבקת אריתרוציטים. זיהום של אריתרוציטים מתחיל את שלב הדם של מלריה והוא אחראי על כל התחלואה והתמותה הקשורים למחלה 2,3.
אופיו המחייב של הפיתוח הפרה-אריתרוציטי של פלסמודיום הפך אותו למטרה אטרקטיבית למאמצי חיסון מניעתי ופיתוח תרופות4. תנאי מוקדם לחקר הביולוגיה של מלריה טרום אריתרוציטית, כמו גם לפיתוח חיסונים או תרופות המכוונות לשלב הכבד, הוא גישה לספורוזואיטים פלסמודיום. יתר על כן, היכולת שלנו לייצר פלסמודיום sporozoites מהונדס גנטית כבר חיוני להצלחה של מאמצי מחקר כאלה 5,6,7,8,9. קווי פלסמודיום טרנסגניים המבטאים חלבוני כתב פלואורסצנטיים או זוהרים אפשרו לנו לעקוב אחר התפתחותם in vivo ו- in vitro10,11. טפילים מוחלשים גנטית (GAPs), הנוצרים באמצעות מחיקה של גנים מרובים בפלסמודיום, הם גם חלק מהמועמדים המבטיחים ביותר לחיסון12,13.
מודלים של מכרסמים ומלריה של פרימטים שאינם אנושיים סייעו לנו להבין את המנגנונים של אינטראקציות פונדקאי-טפיל במלריה אנושית בשל הדמיון בביולוגיה ובמחזור החיים בין מיני פלסמודיום 14. השימוש בזני פלסמודיום המדביקים מכרסמים, אך לא בני אדם (למשל, P. berghei) מאפשר שמירה על מחזור החיים המלא של הטפיל ויצירת ספורוזואיטים זיהומיים לחקר מלריה בשלב הכבד בסביבה מבוקרת של בטיחות ביולוגית ברמה 1. מגוון פרוטוקולים נפרדים כבר קיימים ליצירת טפילי פלסמודיום בשלב הדם המהונדס 15, זיהום יתושים16 ובידוד ספורוזואיטים17. כאן, אנו מתארים פרוטוקול מקיף המשלב מתודולוגיות אלה על מנת ליצור ולבודד sporozoites P. berghei טרנסגני, תוך שימוש בזן המהונדס החדש PbGFP11 כדוגמה. PbGFP 11 מעביר את הגדיל β ה-11 של חלבון פלואורסצנטי ירוק סופר-תיקייה (GFP), GFP11, לתוך הוואקול הטראיטופורי (PV) שנוצר בהפטוציטים המארחים. PbGFP 11 משמש בשילוב עם הפטוציטים טרנסגניים (רקע Hepa1-6) המבטאים שאריות המהוות את מקטע GFP 1-10 (GFP 1-10) בציטופלסמה (תאי Hepa GFP 1-10). PbGFP11 מדווח על ליזה PV בהפטוציטים המארחים באמצעות השלמה עצמית ורפורמה של GFP פונקציונלי ואות פלואורסצנטי ירוק18. יש לציין כי GFP 11 מקודד כסדרה של שבעה רצפי טנדם ב-PbGFP11 כדי לשפר את האות הפלואורסצנטי המתקבל. לאחר צביעת PbGFP11 sporozoites עם צבע cytoplasmic CellTrace Violet (CTV), אנו יכולים לעקוב אחר הטפילים. הליזה של טפילים תוך-תאיים כאלה המוכתמים ב-CTV גורמת בעצמה לדליפה של CTV לתוך הציטופלסמה של התא המארח ולהכתמה של התא המארח. בנוסף להדמיה ולהבחנה של הליזה של פלסמודיום PV ו / או הטפיל בהפטוציטים המארחים, מערכת זו יכולה לשמש באופן אמין לחקר המסלולים החיסוניים האחראים לכל אחד מהתהליכים הללו, באמצעות הפרעה גנטית או טיפולית של המרכיבים המולקולריים של מסלולים כאלה.