Ученые из лаборатории по медицинским исследованиям молекулярной биологии Кембриджа и колледжа Лондона раскрыли ключевые компоненты ВИЧ, которые, по их мнению, могут привести к новым подходам в разработке лекарственных средств для борьбы с инфекцией.

ВИЧ уничтожает важные клетки и иммунная система не способна боротся с болезнями и инфекциями. Передают инфекцию жидкости, как кровь, сперма, ректальные жидкости, вагинальный секрет и грудное молоко.

По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC), в Соединенных Штатах около 1,2 миллиона человек живут с ВИЧ. Хотя на сегодняшний день не существует лечения от ВИЧ-инфекции, есть методики, позволяющие улучшить качество жизни пациентов с ВИЧ, которые замедляют прогрессирование вируса и позволяют больным оставаться «относительно здоровыми» в течение многих лет.

ВИЧ - это ретровирус, что означает, что он состоит из РНК (вместо нормальной ДНК) и обладает уникальным свойством преобразовывать РНК в ДНК после введения в клетку.

Затем эта ДНК ретровирусов может интегрироваться в ДНК клетки-хозяина и оставаться незамеченной иммунной системой. Клетка инфецированная ВИЧ может производить другие вирусные клетки с различными геномами РНК, которая запускает новый цикл инфекции. Этотспособ заражения довольно необычный и репликации усложняет поиск вакцины против ВИЧ.

Диафрагма-подобные отверстия, обнаруженные в белковой оболочке вируса

Ученым не было известно, как вирус получает генетические строительные блоки, учавствующие в синтезе ДНК, чтобы заражать клетки-хозяина. Но команда исследователей смогла сделать новые открытия в работе этого механизма.

Вирус окружает капсид – белковая оболочка. Исследователи обнаружили, что капсид содержит отверстия, похожие на диафрагму, которые способны как глаз открываться и закрываться.

Открываясь и закрываясь, они всасывают генетические строительные блоки, называемые нуклеотидами. Нуклеотиды необходимы вирусу в построении ДНК, чтобы заразить клетку, сохраняя при этом любые нежелательные молекулы. Это помогает объяснить, почему ВИЧ так успешно борется с иммунной системой.

Исследование, опубликовали в журнале Nature.  Данное открытие ученые сделали создав мутантные вирусы ВИЧ и изучив атомную структуру капсида, что позволило ученым увидеть движение отверстий.

Доктор Лео Джеймс из лаборатории молекулярной биологии говорит: «Мы привыкли думать, что капсид разрушается, как только вирус входит в клетку, но теперь понимаем, что капсид защищает вирус от нашей врожденной иммунной системы. Мы обнаружили каналы, объясняющие, как «топливо» для репликации попадает в капсид, что позволяет создавать вирусный геном».

Ингибитор молекулы для блокирования отверстий

Чтобы предотвратить вирус от копирования самого себя и заражения клеток, ученые создали молекулу ингибитора гексакарбоксибензол (hexacarboxybenzene), который может блокировать отверстия капсида. Молекула успешно блокирует их, гарантируя, что вирус больше не сможет копировать себя, становясь неинфекционным.

Молекула гексакарбоксибензола не может проникать в клетки человека, поэтому она не может помочь клеткам, которые уже были инфицированы ВИЧ.

Тем не менее, исследователи указывают, что результаты приведут к разработке лекарств, которые могут проникать в человеческие клетки и блокировать отверстия изнутри.

Кроме того, прототип новой молекулы поможет в разработке препаратов для лечения других вирусов.

«Мы уже разработали ингибитор-прототип и предполагаем, что он может быть общим для других вирусов, что станет привлекательной мишенью для новых противовирусных препаратов, в том числе новых методов лечения ВИЧ-инфекции», - говорит доктор Дэвид Жак.

«Эта совместное исследование действительно иллюстрирует важность принятия междисциплинарного подхода к исследованиям и открытиям, -  говорит доктор Тим Канингфорд, руководитель программы по химической биологии. – Это позволяет нам сделать вывод о будущих направлениях работы в этой области».

Источник: medicalnewstoday.com/articles/312291

 

Дата публикации: 
воскресенье, августа 14, 2016