На порозі відкриття. Вчені стали на крок ближче до розробки вакцини від гепатиту С

Вірус гепатиту С (HCV) щорічно вражає понад 70 мільйонів людей та забирає життя близько 400 тисяч. Вірус викликає хронічну інфекцію печінки, а в серйозніших випадках може призвести до рубцювання тканин печінки або навіть розвитку раку, пише Inverse.

Зараз існує лікування інфекцій, викликаних HCV, проте воно важкодоступне, дороге і не захищає від повторного зараження. Вакцина від гепатиту С могла б значно покращити ситуацію, проте проблема полягає в тому, що вченим не вдавалося ідентифікувати антиген або частину вірусу, які могли б запустити захисну імунну відповідь в організмі.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Десятиліття досліджень показують, що на поверхні вірусу є єдиний білок (HCV E1E2), здатний претендувати на місце кандидата на вакцину. Проте її розробка ускладнювалася тим, що вчені не могли розгадати структуру цього білка. Але, здається, все змінилося.

У новому дослідженні вчені з Дослідницького інституту Скрипса, що спеціалізуються на мікроскопії та розробці вакцин, Ліза Ешун-Вілсон та Альба Торрентс де ла Пенья за допомогою нових технологій змогли візуалізувати молекулярні структури цього невловного білка. В результаті їм удалося зрозуміти, як працює вірус, що на крок наблизило дослідників до розробки вакцини від гепатиту С.

Основна проблема полягала в тому, що HCV E1E2 є дуже гнучким і тендітним — він часто змінює форму і легко ламається, а тому його складно очистити. Донедавна дослідники стикалися з технологічними бар'єрами — вчені потребували способу, який дозволить виділити, очистити, стабілізувати й захопити весь білок, що змінює форму, в одній конфігурації. Завдання не з найпростіших.

Під час дослідження вчені звернулися до кріоелектронної мікроскопії (кріо-ЕМ). Цей тип методу візуалізації дозволяє швидко заморозити воду, не кристалізуючи її — в результаті дослідники отримали необхідний білок, вкладений у скляну рамку. Даний метод дозволив дослідникам вивчити білок та розглянути кожну його структурну деталь.

Вчені помістили генетичний код створення HCV E1E2 в клітини людини, тим самим отримавши достатню кількість білка для вивчення. Після цього його очистили, а потім завантажили в рідкий етан — для швидкого заморожування білка, а потім у рідкий азот, щоб уникнути структурних пошкоджень.

Як тільки білок був укладений у "скляну" рамку з льоду, дослідники змогли розглянути його загальну структуру та зафіксувати його індивідуальні конфігурації, які він набуває після зміни форми. Зокрема, включно і з його менш стабільними формами.

Після цього вчені використовували мікроскоп, який використовує пучок сфокусованих високоенергетичних електронів і камеру, що визначає, як електрони відскакують від поверхні білка. В результаті дослідники отримали 2D-зображення, яке потім перетворили на 3D-модель — тобто фактично придбали "великий план" поверхневого білка HCV.

Потім дослідники склали тривимірну карту білка, розташувавши та вивчивши на ній кожну амінокислоту та будівельні блоки білка. В результаті вчені придбали не тільки 3D-карту та модель білка E1E2 ВГС, але й змогли дізнатися більше про його функції, які надалі допоможуть розробити вакцину від гепатиту С.

Раніше Фокус писав про те, що вчені виявили причини розвитку хвороби Альцгеймера — загроза ховається у роті.