На пороге открытия. Ученые стали на шаг ближе к разработке вакцины от гепатита С
Исследователям впервые удалось разгадать структуру ключевой части вируса.
Вирус гепатита С (HCV) ежегодно поражает более 70 миллионов человек и уносит жизни порядка 400 тысяч. Вирус вызывает хроническую инфекцию печени, а в более серьезных случаях может привести к рубцеванию тканей печени или даже развитию рака, пишет Inverse.
В настоящее время существует лечение инфекций, вызванных HCV, однако оно труднодоступно, дорогостоящее и не защищает от повторного заражения. Вакцина от гепатита С могла бы значительно улучшить ситуацию, однако проблема заключается в том, что ученым не удавалось идентифицировать антиген или часть вируса, которые бы могли запустить защитный иммунный ответ в организме.
У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!
Десятилетия исследований показывают, что на поверхности вируса есть единственный белок (HCV E1E2), способный претендовать на место "кандидата" на вакцину. Однако ее разработка усложнялась тем, что ученые не могли разгадать структуру этого белка. Но, похоже, все изменилось.
В новом исследовании ученые из Исследовательского института Скриппса, специализирующиеся на микроскопии и разработке вакцин, Лиза Эшун-Уилсон и Альба Торрентс де ла Пенья с помощью новых технологий смогли визуализировать молекулярные структуры этого неуловимого белка. В результате им удалось понять, как работает вирус, что на шаг приблизило исследователей к разработке вакцины от гепатита С.
Основная проблема заключалась в том, что HCV E1E2 является очень гибким и хрупким — он часто меняет форму и легко ломается, а потому его так сложно очистить. До не давнего времени исследователи сталкивались с технологическими барьерами — ученые нуждались в способе, который позволит выделить, очистить, стабилизировать и захватить весь изменяющий форму белок в одной конфигурации. Задачка не из простых.
В ходе исследования ученые обратились к криоэлектронной микроскопии (крио-ЭМ). Этот тип метода визуализации позволяет быстро заморозить воду, не кристаллизуя ее — в результате исследователи получили необходимый белок, заключенный в стеклянную рамку. Данный метод позволил исследователям изучить белок и рассмотреть каждую его структурную деталь.
Ученые поместили генетический код для создания HCV E1E2 в клетки человека, тем самым получив достаточное количество белка для изучения. После его очистили, а затем погрузили в жидки этан — для быстрой заморозки белка, а следом в жидкий азот, чтобы избежать структурных повреждений.
Как только белок был заключен в "стеклянную" рамку из льда, исследователи смогли рассмотреть его общую структуру и зафиксировать его индивидуальные конфигурации, которые он принимает после изменения формы. В том числе включая и его менее стабильные формы.
После ученые использовали микроскоп, использующий пучок сфокусированных высокоэнергетических электронов и камеру, определяющую, как электроны отскакивают от поверхности белка. В результате исследователи получили 2D-изображение, которое затем преобразовали в 3D-модель — то есть фактически заполучили "крупный план" поверхностного белка HCV.
Затем исследователи составили трехмерную карту белка, расположив и изучив на ней каждую аминокислоту и строительные блоки белка. В результате ученые заполучили не только 3D-карту и модель белка E1E2 ВГС, но и смогли узнать больше о его функциях, которые в дальнейшем помогут разработать вакцину от гепатита С.
Ранее Фокус писал о том, что ученые обнаружили причины развития болезни Альцгеймера — угроза скрывается во рту.