Вирусологи увидели танец ВИЧ
Двум большим группам вирусологов удалось увидеть в реальном времени тот момент, когда ВИЧ проникает в иммунную клетку и происходит инфицирование.
Также ученые увидели, как в этот момент меняется трехмерная структура оболочки ВИЧ. Этот момент они назвали «танцем белков на поверхности ВИЧ». По словам одного из ведущих авторов исследования доктора Скотта Бланшара (Scott Blanchard) из Weill Cornell Medical College, их работа открывает новые возможности для создания вакцины и лекарства против ВИЧ.
Эти два исследования опубликованы сегодня одновременно в двух престижных журналах Nature и Science.
«Нам срочно нужно найти механизмы, которые предотвратили бы инфицирование ВИЧ, который на сегодняшний день поразил или убил уже свыше 70-ти миллионов человек во всем мире», - говорит Бланшар.
Как объясняют ученые, сейчас уже известно, что ВИЧ проникает в иммунные клетки человека (CD4 клетки) при помощи белка gp120 и присоединенных к нему молекул другого пептида gp41. Эти белки прикрепляются к поверхности клеток иммунной системы, разрушают их оболочку и тогда происходит впрыскивание генетического материала вируса внутрь.
«На поверхности каждого ВИЧ находится 10-20 выростов из таких молекул, и они очень быстро мутируют, поэтому иммунная система не успевает их обнаружить и уничтожить. Именно поэтому иммунная система человека не может справиться с этой инфекцией, и это одна из причин, почему пока не удалось создать вакцину от ВИЧ», - говорит Бланшар.
Как объясняют ученые, на основе специально созданной ими технологии при помощи флуоресцирующих меток, им удалось наблюдать за тем, как ведут себя белки gp120 на поверхности ВИЧ. Как оказалось, они не стабильны, а постоянно меняют свою структуру. «Многие исследователи полагают, что эти белки начинают менять свою структуру в присутствии клеток иммунной системы, чтобы начать инфицирование. Но мы показали, что этот «танец» rg 120 происходит постоянно, даже, когда CD4 клетки отсутствуют – они изменяют свою структуру на протяжении всего времени», - говорит Бланшар.
В другой работе, опубликованной в журнале Nature, группе авторов, в которую также входил доктор Бланшар, удалось с помощью рентгеноструктурного анализа запечатлеть и изучить изменение структуры этих белков на поверхности ВИЧ.
Как объясняют ученые, когда ВИЧ приближается к иммунным клеткам жертвы, белки на поверхности вируса готовятся к нападению. Если до этого, по выражению ученых, их структура напоминала тугой бутон, то в момент приближения этот бутон начинает раскрываться. В его центре находятся gp120, а по бокам «лепестки» в виде молекул белка gp41.
Когда ВИЧ приближается к иммунным клеткам вплотную, тогда «лепестки» смыкаются, затем вырезают отверстие в мембране инфицированной клетки, склеивают ее края с оболочкой вируса, после чего туда проникает генетический материал ВИЧ.
«Наблюдения в реальном времени за тем, как ведут себя белки на поверхности ВИЧ, как происходит их движение, дают нам очень важную информацию. Мы надеемся, что эти знания помогут создать механизмы, которые предотвратили бы проникновение вируса в клетки человека. Если мы сможем предотвратить такое проникновение – можно праздновать победу», - говорит Бланшар.