マラリア文化

マラリア培養は、マラリア 原虫を体外、すなわち体外環境で増殖させる方法です。原虫を人体や動物モデル外で増殖させる試みは1912年にまで遡りますが、^[2]初期の試みの成功は1回または数回のサイクルに限られていました。最初の成功した連続培養は1976年に確立されました。^[3]体外培養がワクチンの発見にすぐにつながるという当初の期待は時期尚早でした。しかし、新薬 の開発は大きく促進されました。^[4]

感染したヒトの赤血球は、栄養培地および血漿、血清または血清代替物とともに培養皿またはフラスコで37℃で培養される。 ^[5]この培養の特徴は、窒素（90～92％）、CO2（5％）、酸素（3～5％）を充填した特別なガス混合物であり、_これにより寄生虫は細胞インキュベーター内で37℃で増殖することができる。^[6]培養物に正確なガス混合物でガス処理する代わりに、キャンドルジャーを使用する方法がある。キャンドルジャーは培養物と火のついたキャンドルを入れる密閉容器である。燃えているキャンドルは酸素の一部を消費し、二酸化炭素（CO2 _{）を発生させ、これが}消火器として機能する。新鮮な空気中の二酸化炭素含有量は0.036％～0.039％の範囲で変化する。CO2濃度が約5％に達すると_、キャンドルは燃えなくなる。寄生虫の数は、約48時間（1サイクル）ごとに5倍に増加しました。寄生虫血症は血液塗抹標本で判定でき、望ましい範囲内に保つために、培養物を健康な赤血球で薄めることができます。^[7]

P. falciparumのex vivo増殖を成功させた最初の方法は、静的条件下での寄生虫の培養でした (Trager-Jensen 法)。^[3] James B. Jensen は 1976 年に Trager の研究室に博士研究員として加わりました。彼は_CO2インキュベーターの代わりにキャンドルジャーを使用することを決定しました。1976 年の夏、ガンビアの MRC 研究室で働いていた Trager 研究室の大学院生 Milton Friedman は、 P. falciparumに感染したヒトの血液サンプルをニューヨーク市に送るよう手配しました。これはペトリ皿でRPMI 1640 (市販の培地の中ではこれが最良であることが判明)で希釈され、キャンドルジャーに入れてインキュベートされました。この株は非常によく成長し、最も広く使用されている株の 1 つである FCR-3/Gambia になりました。その後、同様の方法を使用して他の系統が確立され、熱帯マラリア原虫の連続培養の影響は、特に推定上の抗マラリア薬の試験とその遺伝子の解読において驚異的でした。その後の多くの報告（1980年代初頭まで遡る）は、細胞懸濁液（振盪インキュベーターを使用）が培養増殖を大幅に増加させたことを示しまし た。連続撹拌は、同期手順後の培養同期の延長や多重感染率の低下など、研究者に関連する培養増殖の他のパラメータも改善することが示されました。^{[9]それにもかかわらず、静的条件下で寄生虫を培養する慣行は、依然として広く行われています。キャンドルジャー法の最大の価値は、インキュベーター、キャンドル、}デシケーター があれば、世界中のほとんどすべての研究室で使用できることです。^[10]最適化された培養条件を使用すると、約60％の寄生細胞を得ることができます。 [ ^{1]感染患者から直接分離された}熱帯熱マラリア原虫に関する最近の研究では、自然宿主では体外培養された寄生虫では観察されない別の寄生虫生物学的状態が発生することが示されている。^[11]

培養中の寄生虫の同期化および/または濃縮を達成するために、いくつかの方法が開発されている。マラリア原虫を含む赤血球は正常なものよりも密度が低いため、不連続パーコール 勾配法を使用して感染した赤血球を分離することができる。若い栄養体は1.075～1.100 g/mlの密度に対応する広い帯域で赤血球と一致したが、分裂体は1.062 g/ml付近の密度で濃縮された。^[14]ただし、一部の P.falciparum株は、この化学物質にさらされた後、侵入能力が影響を受けることを示唆する研究がある。感染していない赤血球の反磁性低スピンオキシヘモグロビンと感染した赤血球の常磁性 ヘモゾインの違いも分離に使用できる。磁気カラムは寄生虫に対する害が少ないことが示されており、シンプルで研究者のニーズに合わせて調整可能である。^{[15] [16]}カラムは強力な磁石ホルダーに取り付けられ、培養物がそこを流れる。カラムは寄生虫の最終段階に感染した赤血球を捕捉し、カラムを磁石から外すと赤血球が溶出される。これは高価な装置を必要としない簡単な方法であり、その後の寄生虫の侵入能力にも影響を与えないと思われる。^[12]

• Doolan, DL (編集者) (2002)マラリア治療法とプロトコル (分子医学の方法)、ニュージャージー州トトワ: Humana Press、ISBN 0-89603-823-8 / ISBN 978-0-89603-823-3  

• プロトコル
• パーコル