Новое исследование Корнельского университета показывает, как два очень смертоносных вируса обладают большим патогенным потенциалом, когда их белки объединены.
Исследовательская группа под руководством Гектора Агилара-Каррено, доцента кафедры микробиологии и иммунологии, обнаружила потенциально аналогичный сценарий с парой вирусов в исследовании, опубликованном в Journal of Virology.
«Коинфекция этими двумя вирусами может возникать у одного и того же хозяина, но мы не знали, что произойдет, если их белки объединятся», - сказал Агилар-Каррено.«Мы обнаружили, что они не только могут работать вместе, они могут работать даже лучше, чем по отдельности».
Члены исследовательской группы Агилар-Каррено являются экспертами в области того, как вирусы Нипах и Хендра прикрепляются к клеткам своего хозяина и сливаются с ними. Естественным хозяином вирусов являются фруктовые летучие мыши; эти отношения были запечатлены на иллюстрации, выбранной для обложки журнала мужем Агилар-Каррено, Армандо Пачеко, сотрудником Корнельского института биотехнологии.
В центре внимания исследователей находятся белки слияния вирусов (или F-белки) и белки прикрепления (G-белки). В предыдущих исследованиях команда показала, как два белка физически взаимодействуют, вызывая вирусные инфекции: белок AG прикрепляется к клетке; Затем G запускает движение F вверх и вниз, вызывая слияние клеточной и вирусной мембран - первый момент заражения.
Агилар-Каррено знал, что этот «танец» между G и F был решающим шагом в вирусной инфекции, но ему было любопытно узнать, как этот танец может измениться, если у белков появятся новые партнеры. Поскольку и вирусы Нипах, и Хендра потенциально могут совместно заражать летучих мышей, смена белковых партнеров, вероятно, произойдет в дикой природе.
Он и его команда проверили различные комбинации белков Nipah-Hendra в лаборатории, используя генетические подходы в человеческих клетках. В некоторых парах они сжимали друг друга в крепких объятиях, подобных танго. Но один гибрид - Hendra F и Nipah G - вел себя как Линди Хопперс, позволяя белку F выполнять «антенны», которые усиливали слияние между вирусом и клеткой.
«У этой комбинации белков было более слабое взаимодействие», - сказал Агилар-Каррено. «Эта рыхлость на самом деле соответствовала большей способности синтеза - и, следовательно, подразумеваемой большей» способности вызывать болезнь.
Эта гибридная белковая пара имеет интересные последствия.
«Я нахожу это захватывающим - теснота взаимодействия имеет решающее значение для этих двух белков», - сказал Агилар-Каррено.«Если они слишком тугие, они не могут правильно скоординироваться, чтобы попасть в клетку. И теперь, когда мы это знаем, мы можем использовать это, чтобы остановить слияние вирусных клеток».
Агилар-Каррено сказал, что такой терапевтический подход может быть использован для повышения эффективности вакцин или в качестве альтернативы вакцинам. Его лаборатория работает над вакцинами на животных моделях, а также над терапевтическими подходами, основанными на этом новом открытии.
Лаборатория Агилара-Каррено также работает над соответствующими исследованиями, которые могут привести к безвакцинальной терапии или улучшенным вакцинам для лечения оболочечных вирусов, включая инфекционные заболевания, такие как вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) и грипп. Вирусы с оболочкой покрыты внешней оболочкой из кусочка плазматической мембраны инфицированной клетки, которая может защитить вирус и помочь ему заразить другие клетки.
«Наша работа может привести к созданию лекарств, - сказал Агилар-Каррено, - которые позволят изобретать такие изобретения, как вакцина от гриппа с более широкой защитой и большей эффективностью».