Зачем изучать структуры капсидов?
Ученые превратили вирусы в средство доставки лекарственных препаратов
Вирусные инфекции – это не всегда плохо. Способности некоторых модифицированных вирусов позволяют ученым использовать инфекцию с пользой для организма человека, к примеру, для доставки молекул сильнодействующих лекарственных препаратов непосредственно к месту их применения. Одним из таких «полезных» вирусов является вирус типа cowpea mosaic virus (CPMV), обычно поражающий клетки растительного происхождения. Незначительные изменения структуры этого вируса позволяют использовать его для диагностики наличия злокачественных опухолей и для доставки средств химиотерапии к раковым клеткам непосредственно, не подвергая пагубному воздействию этих препаратов остальной части организма пациента.
Успехов в превращении вируса CPMV в полезный инструмент удалось добиться ученым из Научно-исследовательского института Скриппса – The Scripps Research Institute (Perfecting a Viral Pack Mule). Вирусы CPMV, лишенные патогенной составляющей, являются предметом повышенного интереса со стороны ученых из-за того, что у них имеется около 300 мест на внешней и внутренней поверхности, куда можно прикрепить молекулы «полезного груза». Поскольку вирус CPMV поражает только растительные клетки, он абсолютно безопасен для людей, а для устранения даже самого незначительного отрицательного влияния на организм человека ученые создали «пустой», лишенный любого собственного генетического материала вариант вируса CPMV, получивший название eVLP (empty virus-like particle).
«eVLP – это уже больше не вирус, это пустая белковая капсула» – рассказывает Виджей Редди (Vijay Reddy), один из ведущих исследователей.
Одной из проблем, с которой столкнулись исследователи, создавая безопасный вирус eVLP, было определение сохранности исходной вирусной структуры CPMV после удаления части вирусного генома.
Ученые использовали для этого технологию съемки, называемую рентгеновской кристаллографией, позволяющей получить изображение вируса с достаточно высокой разрешающей способностью. Полученные снимки показали, что структура вирусных частиц eVLP весьма подобна структуре оригинальных частиц CPMV, что должно определять схожесть параметров и функций этих частиц.
Суть работы, статья о которой (Huynh et al., Crystal Structure and Proteomics Analysis of Empty Virus-like Particles of Cowpea Mosaic Virus) опубликована в журнале Structure, состоит именно в определении белкового строения оболочки вируса. А их коллеги из Университета Кейс Вестерн Резерв и Дартмутского университета не так давно не только получили точно такие же оболочки, да еще и выяснили, что они, даже пустые, с помощью пока не выясненного механизма вылечили меланому у мышей – ВМ
Новые исследования, в которых были получены высококачественные изображения, показало множество особенностей частиц eVLP. Ученые заметили три места «раскола», где аминокислоты белкового тела вирусной частицы соединились не так, как у оригинального вируса. Отметим, что в ходе предыдущих исследований ученым удалось идентифицировать только одно такое место. Обладая информацией о положении мест «раскола», ученые будут стараться размещать молекулы «полезного груза» на поверхности частицы так, чтобы они не связывались с оставшимися в активном состоянии аминокислотами.
Эти новые исследования пока еще не имеют практической ценности сами по себе, т.е. их результаты пока еще нельзя использовать в практических целях. Но на основе полученных результатов в будущем могут быть созданы индивидуальные вакцины, предназначенные для конкретного пациента, и новые методы «молекулярной терапии».
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
14.04.2016