Сделали новый снимок вируса бешенства в высоком разрешении, выявив потенциальные мишени для вакцины

Прочитано: 70 раз(а)
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Оценок пока нет)
Loading ... Loading ...


Вирус бешенства ежегодно убивает 59 000 человек, многие из которых дети. Некоторые жертвы, особенно дети, не осознают, что их заразили, пока не становится слишком поздно. Для других интенсивный режим лечения бешенства невозможен: лечение не является широко доступным, а средний расход в размере 3800 долларов представляет собой немыслимое экономическое бремя для большинства людей во всем мире.

Вакцины против бешенства, а не лечение, гораздо доступнее и их легче применять. Но у этих вакцин есть и серьезный недостаток:

«Вакцины против бешенства не обеспечивают пожизненной защиты. Вы должны делать прививку своим питомцам каждый год до трех лет», — говорит профессор LJI Эрика Оллманн Сапфир, доктор философии. «В настоящее время вакцины против бешенства для людей и домашних животных изготавливаются из убитого вируса. Но этот процесс инактивации может привести к деформации молекул, поэтому эти вакцины не показывают правильную форму иммунной системе . , лучше структурированная вакцина, продлится ли иммунитет дольше?»

Сапфир и ее команда в сотрудничестве с группой под руководством Эрве Бури, доктора философии, из Института Пастера, возможно, открыли путь к лучшему дизайну вакцины. В новом исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, исследователи делятся одним из первых снимков с высоким разрешением гликопротеина вируса бешенства в его уязвимой «тримерной» форме.

«Гликопротеин бешенства является единственным белком, который бешенство экспрессирует на своей поверхности, а это означает, что он будет основной мишенью нейтрализующих антител во время инфекции», — говорит научный сотрудник LJI Хизер Каллауэй, доктор философии, которая является руководителем исследования. первый автор.

«Бешенство — самый смертоносный вирус, который мы знаем. Это часть нашей истории — мы жили с его призраком сотни лет», — добавляет Сапфир, который также является президентом и главным исполнительным директором LJI. «Тем не менее, ученые никогда не наблюдали организацию его поверхностной молекулы. Важно понять эту структуру, чтобы создавать более эффективные вакцины и методы лечения, а также понимать, как бешенство и другие вирусы, подобные ему, проникают в клетки».

Бешенство оборотень

Ученые точно не знают, почему вакцины против бешенства не обеспечивают долговременной защиты, но они знают, что ее белки, меняющие форму, представляют собой проблему.

Подобно швейцарскому армейскому ножу, гликопротеин бешенства имеет последовательности, которые разворачиваются и переворачиваются вверх, когда это необходимо. Гликопротеин может переключаться между формами до слияния (перед слиянием с клеткой-хозяином) и формами после слияния. Он также может распадаться, переходя от тримерной структуры (где три копии собираются вместе в пучок) к мономеру (одна копия сама по себе).

Это изменение формы дает бешенству своего рода плащ-невидимку. Человеческие антитела созданы для распознавания одного сайта на белке. Они не могут следовать за трансформацией белка, чтобы скрыть или переместить эти участки.

Новое исследование дает ученым критическую картину правильной формы гликопротеина, на которую нацелена защита антител.

Захват гликопротеина наконец

В течение трех лет Каллавей работал над стабилизацией и замораживанием гликопротеина бешенства в его тримерной форме. Эта форма «пре-слияния» представляет собой форму, которую принимает гликопротеин перед тем, как заразить клетки человека.

Каллауэй соединила гликопротеин с человеческим антителом, что помогло ей определить место, где вирусная структура уязвима для атак антител. Затем исследователи сделали трехмерное изображение гликопротеина, используя передовое оборудование криоэлектронного микроскопа в LJI.

Новая трехмерная структура выделяет несколько ключевых особенностей, которые исследователи не видели раньше. Важно отметить, что структура показывает две ключевые части вирусной структуры, называемые слитыми пептидами, в том виде, в каком они проявляются в реальной жизни. Эти две последовательности связывают нижнюю часть гликопротеина с вирусной мембраной, но проецируются в клетку-мишень во время инфекции. Получить стабильное изображение этих последовательностей очень сложно. Фактически, другим исследователям бешенства пришлось отрезать их, чтобы попытаться получить изображения гликопротеина.

Каллауэй решил эту проблему, захватив гликопротеин бешенства в молекулах детергента. «Это позволяет нам увидеть, как последовательности слияния прикрепляются до того, как они разорвутся вверх во время заражения», — говорит Сапфир.

Теперь, когда у ученых есть четкое представление об этой вирусной структуре, они могут лучше разрабатывать вакцины, которые сообщают организму, как вырабатывать антитела для борьбы с вирусом.

«Вместо того, чтобы подвергаться воздействию четырех с лишним различных форм белков, ваша иммунная система должна видеть только одну — правильную», — говорит Каллауэй. «Это может привести к созданию лучшей вакцины».

Предотвращение семейства вирусов

Сапфир надеется, что более сильный и широкий иммунитет может помочь людям, регулярно контактирующим с животными, например, ветеринарам и работникам дикой природы, а также миллиардам людей, которые могут случайно вступить в контакт с бешеным животным. Бешенство эндемично на всех континентах, кроме Антарктиды, и поражает множество видов, включая собак, енотов, летучих мышей и скунсов.

Эта новая работа может также открыть двери для вакцины для защиты от всего рода лиссавирусов, включая бешенство и подобные вирусы, которые могут передаваться между людьми и другими млекопитающими.

Следующим шагом в этой работе является получение большего количества изображений вируса бешенства и его родственников вместе с нейтрализующими антителами. Каллауэй говорит, что ученые работают над решением некоторых из этих структур, которые могут выявить мишени для антител, общие для лиссавирусов.

«Поскольку у нас раньше не было этих структур вируса бешенства в таком конформационном состоянии, было трудно разработать вакцину широкого спектра действия », — говорит Каллауэй.

Сделали новый снимок вируса бешенства в высоком разрешении, выявив потенциальные мишени для вакцины



Новости партнеров