自1906年首次在人类身上发现其致病性以来，弓形虫 (Toxoplasma gondii) 一直让研究人员着迷。它不仅能感染人类，还能在包括啮齿动物、猫、狗和牲畜在内的各种动物体内发现。更有趣的是，它在免疫系统的存在下仍能在体内生存，这表明它是一种细胞内病原体。由于其感染的特殊性质——以及相当严重的后果——寻找治疗或治愈方法被视为公共卫生必需。不幸的是，多年来该病原体似乎占尽优势，留下的药物选择很少。
直到1960年代，随着一种被称为寄生泡 (parasitophorous vacuole) (PV) 的特殊生物现象被发现，情况才开始转变。这个封闭的细胞隔室是寄生虫躲避免疫系统和细胞内防御机制的独特方式。对PV性质的进一步研究表明，它被一层由细胞成分组成的膜（PVM）包围。在内部，寄生虫可以茁壮成长并产生可分泌的蛋白质，用于劫持细胞的功能。而在外部，细胞则将其视为另一个细胞器。
虽然这已经被认为是巧妙的——甚至像疟疾和昏睡病等其他病原体也采用类似策略——但仍有许多问题未得到解答，其中最令人好奇的一个问题是：它是如何做到进食的？
最初，人们认为PV除了对极小分子外，几乎是不透水的。但随着时间的推移，有证据表明更大的食物来源可能通过一种由寄生虫产生的致密颗粒（GRA）蛋白家族介导的募集机制进入。特别是GRA2，它有助于在PV和原生动物细胞之间形成蛋白质-蛋白质相互作用，并通过一个称为泡内网络（IVN）的管道系统实现。1998年，GRA2被发现对正常感染至关重要，因此对病原体的生存至关重要。
虽然这被认为是治疗的主要靶点，但近十年后，另一组分子被揭示对感染至关重要。但与结构性质的GRA不同，这些是五种消化酶，称为儿茶素 (cathepsins)（CP）。这些酶根据其结构和功能进一步分为各自的亚类。其中三种酶来自儿茶素C组（CPC1, CPC2, CPC3），一种来自B组（CPB），最后一种来自L组（CPL）。
由于其性质，这些蛋白质被认为参与营养的制备和利用。然而，研究表明儿茶素C蛋白主要用于肽的降解，并且对于确保感染顺利进行是必需的。类似地，CPB并不帮助病原体进食，而是作用于寄生虫产生的蛋白质的成熟。这就只剩下CPL，它与PVM共同定位，并被认为参与细胞的细胞内运输和成熟。
尽管GRA2和CP蛋白都被认为对生存至关重要，并且与营养输送有间接联系，但仍没有明确的方法来理解这一过程。但上周，美国和意大利研究人员揭示了T. gondii是如何进食的，以及它似乎最喜欢什么。更重要的是，就公共卫生而言，研究人员还确定了如何让病原体挨饿，并可能阻止感染。
这个过程涉及一个初步的艰苦步骤。该团队开发了多种缺乏不同蛋白质的突变型T. gondii品系。完成这一步后，研究小组将寄生虫引入到含有绿色荧光蛋白（GFP）的细胞中，这些GFP位于特定的细胞器以及细胞质开放的细胞空间中。随着时间的推移，他们通过荧光显微镜观察其运动。
假设是，正常品系会贪婪地吞噬GFP，而某些突变体将无法进食并最终挨饿。正如预期的那样，正常品系对发光的蛋白质表现出明显的偏好，尽管只来自细胞质；没有摄入与细胞器相关的GFP。当寄生虫缺乏CPL或GRA2时，摄入量会减少或根本没有。进一步观察发现，CPL的缺失阻止了寄生虫繁殖，而一个联合突变体则完全阻止了感染。
这项研究的结果既引人入胜又有意义。研究证明了寄生虫对细胞质中蛋白质的偏好，并确定了阻止进食过程——以及发病机制——的方法。这些结果为开发靶向CPL和GRA2以阻止感染的疗法打开了大门。此外，由于其他寄生虫使用类似的PV机制——如疟疾和昏睡病——这为开发广泛的药物以提高我们抵抗这些复杂且具有挑战性的病原体的能力提供了潜力。
