Смертельный вирус Nipah и ему подобные собираются гораздо более бессистемно, чем считалось ранее, как показало новое исследование UBC. Открытие может позволить ученым разработать более эффективные вакцины и исключить многие подходы к борьбе с этими вирусами.
Профессор химии Кенг Чоу и его команда исследователей из UBC и Корнельского университета использовали запатентованный UBC микроскоп сверхвысокого разрешения, чтобы наблюдать, действительно ли вирусы собираются так, как предполагают ученые.
«Мы просмотрели сотни изображений и не смогли найти ничего, что соответствовало бы текущей модели», - сказал Чжоу. «Для некоторых из этих смертоносных вирусов процесс репликации на самом деле не так сложен, как некоторые думают».
Nipah является примером «оболочечного» вируса, который получает свою внешнюю оболочку от инфицированной клетки-хозяина, подобно вирусам, вызывающим грипп, бешенство, корь и СПИД. Нипах может вызывать тяжелые заболевания и смертельный отек мозга как у людей, так и у животных. Ежегодные вспышки в Юго-Восточной Азии убивают от 40 до 90 процентов инфицированных. В 2018 году только двое из 19 человек, инфицированных вирусом Нипах в Индии, пережили вспышку.
Вирус Нипах имеет три структурных белка: белок матрикса, обеспечивающий структуру, и два белка оболочки, которые позволяют вирусу прикрепляться и сливаться с клетками-хозяевами. Ученые полагали, что белки матрикса «рекрутируют» белки оболочки, посылая некий сигнал, чтобы все они могли соединиться на клеточной мембране и стать функциональным вирусом. Исследователи пытались идентифицировать этот сигнал в надежде найти способ нарушить этот процесс.
Тем не менее, Чжоу и его команда заметили, что белки оболочки, как правило, беспорядочно разбросаны по клеточной мембране. Теперь они считают, что эти белки подбираются чисто случайно, когда они включаются в вирус. Это производит вирусные частицы быстрее, чем предполагалось ранее, но многие белки матрикса вообще не захватывают белки оболочки и не становятся функциональными вирусами.
Это наблюдение имеет значение для вакцинации не только против Нипах, но и потенциально против гриппа, ВИЧ и других оболочечных вирусов. Вакцины работают, подвергая человека воздействию небольшого количества модифицированного вируса или вирусных белков, что сплачивает естественную защиту организма. В настоящее время нет вакцины Нипах, одобренной для использования человеком. Одной из разрабатываемых потенциальных стратегий является использование вирусоподобных частиц, которые представляют собой белковые структуры, имитирующие вирусы, для стимуляции иммунного ответа.
Если вакцина содержит большой процент вирусоподобных частиц, которые имеют только белок матрикса, но не белки оболочки, она не вызовет сильного иммунного ответа на белки, которые наиболее важны для борьбы с вирусом. проникать в клетки», - сказал Цянь Лю, научный сотрудник химического факультета Университета Британской Колумбии, который был ведущим автором исследования. «Вакцины можно было бы сделать более эффективными, если бы мы нашли способ исключить эти нефункциональные частицы из смеси».
Исследование, проведенное при поддержке Совета по естественным и инженерным исследованиям Канады и Канадского фонда инноваций, было опубликовано ранее в этом месяце в журнале Nature Communications.