Иммунологи впервые получили четкое изображение гликопротеина — белка, который играет критически важную роль в патогенезе бешенства. Это поможет создать более действенную вакцину от смертельно опасной болезни. Исследование американских и французских ученых опубликовано в журнале Science Advances.
Вирус бешенства — один из самых опасных в мире. Летальность на этапе появления клинических симптомов составляет сто процентов. Ежегодно от болезни умирают 59 тысяч человек. Около 40 процентов зараженных — дети.
Главный способ остановить распространение инфекции — вакцинация домашних животных, в основном собак, которые распространяют вирус в 99 процентах случаев. Однако у существующих препаратов есть важный недостаток: они не обеспечивают пожизненной защиты. Прививки питомцам приходится делать каждые один-три года.
Точно не известно, почему вакцины против бешенства не обеспечивают долговременной защиты, хотя подозрение ученых падает на свойства гликопротеина (G) вируса бешенства. Этот белок играет важную роль в механизме возникновения и развития болезни. Он действует как швейцарский армейский нож, видоизменяя свои аминокислотные последовательности под разные задачи. Человеческие антитела могут воздействовать на отдельные участки белка, но гликопротеин может скрывать или перемещать свои уязвимые места.
Гликопротеин бешенства — единственный белок, который вирус экспрессирует на своей поверхности, а это означает, что именно он становится основной мишенью антител во время инфекции.
"Бешенство — самый смертоносный вирус, который мы знаем, — говорит один из авторов исследования, профессор Института иммунологии Ла-Хойи (Калифорния) Эрика Сапфир. — Он известен с древнейших времен, и тем не менее ученым до сих пор не удавалось рассмотреть его поверхностную молекулу. Важно понять ее структуру, чтобы создавать более эффективные вакцины и методы лечения, а также понимать, как бешенство и другие вирусы, подобные ему, проникают в клетки".
Сапфир и ее коллеги в сотрудничестве с группой под руководством доктора Эрве Бури из Института Пастера, возможно, открыли путь к более совершенному дизайну вакцины. Ученые получили выполненный в высоком разрешении снимок гликопротеина вируса бешенства в его трехмерной форме, которую он принимает перед тем, как заразить клетки человека.
Ведущий автор исследования Хизер Каллауэй из Института иммунологии Ла-Хойи соединила гликопротеин с человеческим антителом, что помогло определить место, где вирусная структура уязвима для атак. Затем специалисты сделали трехмерное изображение гликопротеина, используя передовое оборудование — криоэлектронный микроскоп.
Благодаря этому ученые смогли увидеть несколько важных особенностей белка, неизвестных ранее. В частности, впервые были засняты 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 и проецируются в клетку-мишень во время инфекции. Если нацелить вакцину именно на этот участок, ее действие станет более продолжительным, предполагают исследователи.
