Щойно тепер науковці вперше розшифрували точну структуру вірусу Зіка. Так вони створили передумови для винайдення ліків та вакцини проти інфекції. Як виявилося, вірус Зіка відрізняється лише одним протеїном від споріднених з ним патогенів, зокрема від вірусу денґе. Це може бути вихідним пунктом для дослідників, розповідають науковці в журналі Science.
Структура зовнішньої оболонки вірусу Зіка. Червоним позначені глікопротеїни, які є важливими для зв'язування клітин
До 2007 року вірус Зіка, який переносять комарі, був практично невідомим. Відтоді він швидко поширювався, аж поки не дістався 33 країн світу. Підозрюють, що в ненароджених дітей вірус спричиняє розвиток мікроцефалії — ваду розвитку, за якої голова та мозок залишаються аномально маленькими. Крім того, є докази, що вірус Зіка може призводити до пошкодження зору та до синдрому Ґієна-Барре.
З огляду на наслідки інфекції та дедалі більше її поширення, науковці всього світу шукають ліки та вакцину від неї. Дотепер для успішності розвідок бракувало вирішальної передумови — знання про точну будову патогена, бо всі сучасні методи рентґеноструктурного аналізу на цьому вірусі не спрацьовують, оскільки його складно кристалізувати.
Девіка Сірохі (Devika Sirohi) разом з колеґами з Університету Пердью (місто Вест-Лафайетт, штат Індіана, США) нещодавно розв'язала цю проблему. Вона зробила видимою структуру вірусу, послуговуючись кріоелектронною мікроскопією. При тому очищенні проби вірусу висушили в замороженому стані й потім проаналізували за допомогою електронного мікроскопа. Всі проби були відібрані в пацієнта, якого інфікували вірусом Зіка у Французькій Полінезії.
Девіка Сірохі за роботою з вірусом Зіка
Отже, структурний аналіз засвідчив, що вірус Зіка за багатьма ознаками подібний на інші споріднені види флавівірусів (flavivirus), зокрема на патоген денґе. Як і вони, вірус Зіка володіє РНК-геномом, оточеним ліпідною мембраною. Їх захищає ікосаедрична оболонка з білків. Передусім ця оболонка, а також молекули цукру, що замкнені в ній, визначають поведінку вірусу та його інфекційні властивості.
Найцікавіше полягає в тому, що науковцям вдалося визначити й розшифрувати місця в цій оболонці, які відрізняють вірус Зіка від інших флавівірусів. Згідно з висновками, у рецепторах протеїнової мембрани, що містить цукор, є близько десяти амінокислот, не подібних на ті, що містить, наприклад, вірус денґе. «Саме рецептори можуть бути вирішальними, їх треба досліджувати й далі», — каже Сірохі.
Завдяки цим так званим ділянкам глікозилювання, ймовірно, вірус Зіка може проникати з крові до мозку. «Більшість флавівірусів не заражають мозок або плід, що розвивається, їм на заваді стоять гематоенцефалічний бар'єр і плацента», — пояснює Сірохі. Очевидно, вірус Зіка може долати ці бар'єри, чим і спричиняє мікроцефалію та синдром Ґієна-Барре.
Частки вірусу Зіка (позначені блакитним) у тканині
«Дотепер ще не зрозуміло, як вірус Зіка отримує доступ до клітин, але згадані структурні відмінності можуть бути залучені в цьому процесі», — каже дослідниця. До того ж вони відіграють важливу роль для інфекційності та аґресивності вірусу.
Розшифрування вірусу Зіка — важливе для того, щоб зрозуміти, де варто застосовувати ліки чи майбутню вакцину. «Якщо ділянки глікозилювання функціонують у спосіб, подібний до способу дії вірусу денґе, і відповідають за зв'язок з людськими клітинами, тоді вони можуть бути мішенню для антивірусних препаратів», — каже співавтор Міхаел Росман (Michael Rossmann) з Університету Пердью.
Науковці пояснюють: згодом вдасться розробити інгібітор, який блокуватиме ці ділянки, перешкоджаючи проникненню вірусу до клітин. «Розшифрування структури вірусу Зіка сильно розширює наші знання про патоген, про який дотепер практично нічого не було відомо», — констатує провідний автор розвідки Річард Кун (Richard Kuhn).
Struktur des Zika-Virus entschlüsselt
Scinexx.de, 01/04/2016
Зреферувала Соломія Кривенко
04.04.2016