Ученые создают наночастицы фагового капсида, которые предотвращают вирусную инфекцию
Новый подход дает надежду на терапевтические возможности для подавления сезонного гриппа: на основе пустой — и, следовательно, неинфекционной — оболочки вируса фага исследователи из Берлина разработали химически модифицированный капсид фага, который «подавляет» вирусы гриппа.
Идеально подходящие частицы связывания вызывают проникновение вирусов гриппа в капсиды фага таким образом, что они практически не могут инфицировать клетки легких. Это явление было доказано в доклинических испытаниях, в том числе с использованием ткани легких человека. В работе над этим работали исследователи из Фармацевтической лаборатории «Молекулярная медицина» (FMP), Свободного университета в Берлине, Технического университета в Берлине (TU), Университета Гумбольдта (HU), Института Роберта Коха (RKI) и Университета им. Роберта Коха (RKI) и Берлинского Университета. Результаты также используются для исследования коронавируса. Результаты были опубликованы в журнале Nature Nanotechnology.
Вирусы гриппа все еще очень опасны: по оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), грипп является причиной до 650 000 случаев смерти в год во всем мире. Современные противовирусные препараты эффективны лишь частично, потому что они поражают вирус гриппа после инфицирования клеток легких. Было бы желательно — и гораздо более эффективно — в первую очередь предотвратить заражение.
Капсид фагов блокирует вирусы гриппа
Капсид фагов, разработанный междисциплинарной группой исследователей, настолько хорошо охватывает вирусы гриппа, что они больше не могут заражать клетки. «Доклинические испытания показывают, что мы можем обезвредить как вирусы сезонного гриппа, так и вирусы птичьего гриппа с помощью нашей химически модифицированной оболочки фага», — объяснил профессор д-р Кристиан Хакенбергер, заведующий кафедрой химической биологии в Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP) и профессор Лейбница Гумбольдта по химической биологии в Университете Берлина. «Это большой успех, который предлагает совершенно новые перспективы для разработки инновационных противовирусных препаратов».
Новый ингибитор использует функцию, которую имеют все вирусы гриппа: на поверхности вируса присутствуют трехвалентные рецепторы, называемые белком гемагглютинин, которые прикрепляются к молекулам сахара (сиаловые кислоты) на поверхности клеток легочной ткани. В случае заражения вирусы зацепляются за свою жертву — в данном случае за легкие — как застежка-липучка. Основной принцип заключается в том, что эти взаимодействия происходят из-за множественных связей.
Фото: sciencing.com
Именно поверхностная структура вирусов гриппа побудила исследователей задать следующий первоначальный вопрос более шести лет назад: есть ли возможность разработать ингибитор, который бы идеально связывался с трехвалентными рецепторами, имитируя поверхность клеток легочной ткани?
Теперь мы знаем, что это действительно возможно — Q-бета обладает идеальными поверхностными свойствами и превосходно подходит для оснащения его лигандами — в данном случае молекулами сахара — в качестве «приманки». Пустая оболочка фага отлично справляется со своей задачей. «Наша поливалентная каркасная молекула не является инфекционной и содержит 180 идентичных белков, которые расположены точно так же, как трехвалентные рецепторы гемагглютинина на поверхности вируса», — объяснил доктор Дэниел Лостер, бывший аспирант в Группе молекулярной биофизики. «Поэтому у него есть идеальные начальные условия для обмана вируса гриппа или, если быть более точным, для его идеальной пространственной привязки. Другими словами, мы используем фаговый вирус, чтобы отключить вирус гриппа!»
Для того чтобы каркас Q-beta мог выполнять желаемую функцию, его необходимо сначала химически модифицировать. Исследовательская группа профессора Хакенбергера из FMP и HU Berlin, полученная из бактерий E. coli в TU Berlin, использует синтетическую химию для присоединения молекул сахара к определенным позициям вирусной оболочки.
Вирус обманут
Несколько исследований с использованием животных моделей и клеточных культур доказали, что соответствующим образом модифицированная сферическая структура обладает значительной прочностью связи и ингибирующим потенциалом. Исследование также позволило Институту Роберта Коха изучить противовирусный потенциал фаговых капсидов против многих современных штаммов вируса гриппа и даже против вирусов птичьего гриппа. Его терапевтический потенциал даже был доказан на ткани легких человека, так как коллеги-исследователи из медицинского отдела Отделения инфекционности и пульмонологии г. Шарите смогли показать: когда ткань, зараженную вирусами гриппа, лечилась фаговым капсидом, вирусы гриппа практически не способны воспроизводиться.
Источник: scitechdaily.com
Метки: коронавирус
- Интервальные тренировки: эффективный метод для улучшения физической формы
- Половое здоровье мужчин: ключ к полноценной жизни
- Табак: происхождение, выращивание и особенности сортировки
- Веники для бани: традиции, польза и выбор
- Как бороться с вирусными заболеваниями
- Как лечить кашель?
- Где обучиться сестринскому делу?
- Ударно волновая терапия при грыже позвоночника: действие механизма, эффективность и отзывы пациентов
- Лабораторно-аналитическое оборудование: определение и значение
- Правила содержания крупных собак дома
