Фотосесія з вірусом Ебола та експериментальною вакциною

Зображення, отримане інститутом Скриппса: антитіла зв'язуються з поверхневим глікопротеїном вірусу Ебола.


Щоб знайти вразливі місця вірусу Ебола і зрозуміти, як його нейтралізувати, вченим потрібно знати його структуру. Дослідники з Науково-дослідного інституту Скриппса (The Scripps Research Institute) отримали докладні тривимірні зображення двох важливих для життєдіяльності еболавірусу білків і з'ясували, як з ними взаємодіють компоненти експериментального препарату. Ця інформація допоможе вченим підвищити ефективність ліків. Результати дослідження опубліковані в журналі Nature Microbiology.

ZMapp - біологічний препарат, розроблений компанією Mapp Biopharmaceutical. Він включає в себе три види антитіл, два з яких зв'язуються з молекулою глікопротеїну (trimeric viral surface glycoprotein, GP) на поверхні вірусних частинок, а третє так само нейтралізує вироблюваний еболавірусом секретований протеїн (soluble glycoprotein, sGP). Під час попередніх досліджень, присвячених взаємодії між ліками і вірусом, вчені отримували зображення низької роздільної здатності. Тепер за допомогою кріоелектронної мікроскопії науковій групі вдалося в подробицях відзняти взаємодію між антитілами і GP - основною цільовою молекулою вакцин і лікарських засобів - і відобразити безліч деталей, включаючи ділянки, в яких компоненти препарату зв'язуються з глікопротеїном. «Ми бачимо» гарячі точки «, по яких можемо вдарити», - говорить один з авторів дослідження Жеспер Паллесен (Jesper Pallesen).

Потім дослідники звернули увагу на одне з антитіл препарату ZMapp під назвою 13С6, яке пов'язується з sGP. Яку роль відіграє sGP в зараженні організму, точно невідомо. Вірус виробляє цей протеїн у великих кількостях, а значить, він виконує важливу функцію, і деякі вчені припускають, що sGP блокує імунну реакцію. "Ця молекула становить 80 - 90% речовини, які вірус Ебола виробляє в зараженому організмі. Вона працює як димова завіса, і нам потрібно знати, чим вона схожа на нашу цільову молекулу GP, а чим відрізняється ", - говорить Еріка Оллманн Сапфір (Erica Ollmann Saphire), один з авторів роботи.

Ще цікавіше те, що обидва вірусні білки кодуються одним і тим же геном. Невелика зміна його транскрипції змінює структуру і роль молекул. Вивчення sGP ускладнюється тим, що молекула занадто мала, і її не можна спостерігати в кріоелектронний мікроскоп. Щоб вирішити цю проблему, дослідники додали «грузик», пов'язавши молекулу з антитілами, в тому числі, з 13C6. Так вони змогли зняти структуру протеїну і його взаємодію з препаратом.

"Білок sGP вкрай важливий. Це орієнтир, який потрібен нам, щоб цілитися в потрібні молекули інфекції ", - говорить Оллманн Сапфір. «Визначення правильного балансу таргетування цих двох білків вірусу Ебола - ключ до підвищення ефективності ліків», - підсумовує її колега Ендрю Вард (Andrew Ward). Дослідники сподіваються, що отримані ними дані допоможуть вченим просунутися в боротьбі з хворобою.

Ebolavirus (еболавірус або вірус Ебола) - рід вірусів з сімейства філовірусів (Filoviridae), що викликають геморагічну лихоманку Ебола у вищих приматів. Крім роду, вірусом Ебола можуть називати конкретного представника роду - найчастіше Zaire ebolavirus (EBOV), який був виділений першим з роду в 1976 році в басейні річки Ебола в Заїрі. Саме з цим вірусом бореться експериментальний препарат ZMapp.

Рід Ebolavirus ділиться на п'ять видів: Zaire ebolavirus (EBOV), Sudan ebolavirus (SUDV), Reston ebolavirus (RESTV), Taï Forest ebolavirus (TAFV), Bundibugyo ebolavirus (BDBV). Чотири з них є патогенними для людини, вірус Reston ebolavirus протікає безсимптомно.