Ученые разработали платформу на основе липидных нанодисков, которая позволяет исследовать поверхностные белки опасных вирусов — таких как ВИЧ и вирус Эбола — в условиях, максимально приближенных к естественным. Метод может помочь создать более эффективные вакцины, поскольку иммунная система взаимодействует с вирусами иначе, чем с их упрощенными лабораторными копиями.
Работа выполнена исследователями из Scripps Research совместно с партнерами и опубликована в журнале Nature Communications.
Почему модели вирусов дают неполную картину
При разработке вакцин ученые часто используют искусственно созданные версии вирусных белков. Однако такие молекулы обычно лишены фрагментов, закрепленных в мембране вируса. В результате они ведут себя иначе, чем в условиях реальной инфекции, и антитела могут распознавать их по-другому. Это осложняет поиск уязвимых участков вируса.
Новая платформа решает проблему: белки встраивают в крошечные липидные диски, которые имитируют оболочку вируса и удерживают молекулы в естественной конфигурации. Это позволяет наблюдать, как антитела взаимодействуют с вирусными мишенями в реалистичной среде.
Что показали эксперименты с ВИЧ и Эболой
Исследователи протестировали технологию на белках ВИЧ и вируса Эбола — двух патогенов, против которых особенно сложно разработать вакцины. С помощью нанодисков удалось получить детальные структурные данные о взаимодействии антител с участками белков рядом с мембраной — именно эти области ранее было труднее всего изучать.
Метод также показал, что некоторые антитела могут нейтрализовать вирус, дестабилизируя его поверхностные белковые структуры. Эти наблюдения дают подсказки для создания вакцин, способных вызывать похожий защитный иммунный ответ.
По словам исследователей, подход масштабируем и может применяться не только к ВИЧ и Эболе, но и к другим вирусам с мембранными белками, включая грипп и SARS-CoV-2.
Нанодиски представляют собой миниатюрные фрагменты липидной мембраны, стабилизированные белковыми «поясами», что позволяет сохранять структуру встроенных молекул практически как в клетке.
Подобные наноструктуры уже используются в биомедицине для доставки лекарств и изучения мембранных белков, которые составляют значительную долю мишеней современных препаратов.
Поверхностные белки вирусов считаются ключевыми целями вакцин, поскольку именно они обеспечивают проникновение патогена в клетки.
Авторы подчеркивают, что новая система дает исследователям более реалистичный и точный способ тестировать идеи на ранних этапах разработки вакцин и может ускорить появление препаратов против наиболее «хитроумных» вирусов.
Недавно в России создали новое средство от гриппа. Hi-Tech Mail выяснил, как оно работает.
