Человеческий астровирус использует тот же участок клеточного рецептора, что и антитела, — исследование

от

Астровирусы человека — одна из основных вирусных причин желудочных заболеваний, сопровождающихся рвотой, диареей и лихорадкой. Чаще всего они поражают маленьких детей и пожилых людей, что приводит к порочному кругу болезней и недоедания, особенно в странах с низким и средним уровнем дохода. Этот вирус часто обнаруживают в исследованиях сточных вод, что означает его активное распространение в сообществах. На данный момент вакцин против этого вируса не существует.

Новое исследование

Новое исследование, проведённое в лаборатории Ребекки Дюбуа, профессора биомолекулярной инженерии в Калифорнийском университете в Санта-Крузе, раскрывает стратегию, которую использует человеческий астровирус для проникновения в организм. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Communications.

«Мы обнаружили действительно важную часть жизненного цикла вируса, и теперь мы точно знаем, где на вирусе происходит это важное взаимодействие с человеческим рецептором», — сказала Дюбуа. «Теперь мы можем разработать вакцины, которые будут нацелены на него и блокировать это взаимодействие — это действительно определяет будущее развитие вакцин».

Открытие команды

Открытие команды также проливает свет на возможность перепрофилирования существующих одобренных FDA (Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США) методов лечения для борьбы с астровирусом. Дюбуа и её команда продолжат работу над созданием как вакцин, так и методов лечения астровируса.

Лаборатория Дюбуа в Инженерной школе Баскина изучает молекулярную структуру вирусов, в основном тех, которые преимущественно поражают детей, чтобы понять, как они проникают в клетки человека, и выявить новые мишени для вакцин и лечения.

Как астровирус проникает в организм

За последние два года учёные обнаружили, что астровирус проникает в организм, связываясь с белком в клетках человека, называемым неонатальным Fc-рецептором. Этот рецептор играет ключевую роль в снабжении младенцев антителами через грудное молоко и продолжает поддерживать общее состояние здоровья в более позднем возрасте, перемещая антитела и другие белки по кровотоку.

Однако недостаточно знать, с чем связывается вирус — важно выяснить, как именно это связывание позволяет вирусу проникнуть в организм. Лаборатория Дюбуа стремилась понять, как вирус взаимодействует с этим рецептором на молекулярном уровне.

«Вирусам необходимо использовать механизмы хозяина для репликации, и самый первый шаг — это проникновение вируса в наши клетки», — сказал Адам Ленц, доктор философии, работающий в лаборатории Дюбуа и возглавлявший это исследование. «Мы действительно заинтересованы в этом этапе проникновения в клетки, и мы хотим полностью понять, как это происходит — какие белки, какие рецепторы, какие другие факторы, связанные с человеком, он использует для проникновения внутрь. В конечном счёте, как только мы поймём, как он проникает в наши клетки, мы сможем сделать следующий шаг — выяснить, как его остановить».

Результаты исследования

Для этого инженеры создали копии как астровируса, так и рецептора в лаборатории, смешав их вместе, чтобы наблюдать, как и где они связываются. Используя рентгеновскую кристаллографию, метод, который показывает структуру белка на атомном уровне, они обнаружили, что вирус прикрепляется к тому же самому участку на рецепторе, что и антитела.

«Вирус использует путь, который люди используют в благих целях, чтобы проникнуть в клетку», — сказала Дюбуа. «Я думаю, что это одно из самых интересных открытий — мы обнаружили, как именно вирус использует этот рецептор, чтобы проникнуть в наши клетки».

FDA-утверждённые методы лечения уже существуют для воздействия на этот путь антител при других заболеваниях, таких как некоторые типы аутоиммунных заболеваний. Исследование лаборатории Дюбуа открывает путь к перепрофилированию этих методов лечения и проверке их способности защищать от заболеваний, вызванных астровирусом, что сократит сроки разработки новых методов лечения.

Дюбуа особенно заинтересована в разработке вакцин против астровируса, и тщательное изучение астровируса показало, что патоген часто мутирует вблизи места, где он связывается с рецептором. Это означает, что вирус часто эволюционирует, чтобы уклоняться от иммунной системы человека — подобно вирусу гриппа — и предполагает, что для эффективной вакцины может потребоваться подход, учитывающий несколько штаммов.

«Если мы сможем создать вакцину, которая будет мультивалентной, мы сможем защитить от многих штаммов вируса», — сказала Дюбуа.

Предоставлено: Калифорнийский университет в Санта-Крузе.

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте