В феврале 2012 года в Шанхае произошла вспышка очередного птичьего гриппа, жертвами которого стали 132 человека (лабораторно зафиксированные случаи), 37 из которых погибли. Затем случилась вспышка ближневосточного лихорадочного синдрома, также вызываемого вирусом, опасность которого заставила сократить число паломников весеннего хаджа в Мекку с 4 до 2 млн. Угроза очередной пандемии была налицо, но к лету 2013 года она как-то сама собой рассосалась.
Причину этого, по крайней мере в отношении куриного вируса Шанхай, раскрыли сотрудники Исследовательского института калифорнийского города Ла-Джолла, получившие атомную 3D-структуру вирусного гемагглютинина – белка, обеспечивающего способность вируса присоединяться к клетке-хозяину.
Вирус не может проникнуть в клетку просто так, поскольку клеточная мембрана-оболочка для него непроницаема. Для этого, скажем, у вируса гриппа имеется гемагглютинин (НА), представляющий собой грибообразную молекулу, состоящую из трех сплетенных цепей. Для облегчения контактов с поверхностью клетки «шляпка» гриба оснащена гликанами – сахарами, во многом определяющими вирулентность вируса.
С одной стороны, можно сказать, что «осахаренный» НА вируса паразитирует на поверхностных молекулах клетки – рецепторах; а с другой – сама клетка «помогает» ему проникнуть в свою цитоплазму. Ученые выключили ген фермента, в результате чего мыши намного легче переносили гриппозную инфекцию, меньше теряли вес и не страдали от легочной недостаточности.
Таким образом, получается, что клетка «помогает» вирусу не только своими рецепторами, но и ферментом, молекулы которого локализуются в ее мембране. Выходит, клетка не только помогает вирусному «ключу» попасть в «личину замка», но еще и «смазывает» последнюю, чтобы ключ легче поворачивался.
Но вернемся к вирусному НА, у которого в 226-м положении (от начала белковой цепи) находится аминокислота лейцин, играющая центральную роль в адаптации – приспособлении вируса к клеточным рецепторам. Изучение НА шанхайского вируса H7N9 показало, что он плохо связывается с поверхностными рецепторами клеток, что говорит об отсутствии непосредственной угрозы перехода птичьего вируса на людей.
Ученые Ла-Джоллы вместе с сотрудниками Калифорнийского университета в городе Санта-Барбара описали оригинальный метод направленной эволюции пептидов. Эти вещества представляют собой «осколки» белковых молекул, и с их помощью можно обнаруживать антитела, образующиеся при тех или иных заболеваниях. У детей известны расстройства, развивающиеся в результате атаки клеток слизистой кишечника аутоиммунными антителами. Антитела возникают в ответ на каши из пшеницы, риса и ржи, содержащие растительный антиген в виде белка глиадина.
Диагностический пептид, состоящий из восьми аминокислот, позволил ученым получить 100-процентную чувствительность и специфичность в 98% их теста, что лучше тестов на СПИДовые антитела. Примером аутоиммунной атаки является и рассеянный склероз, защищает от которого известный всем витамин D. Ученые университета Дж. Гопкинса в городе Балтимор доказали, что «солнечный» витамин D блокирует поступление аутоиммунных лимфоцитов в мозг.
По мнению «направителей» пептидной эволюции, их метод позволит выявлять неизвестные антитела буквально в капле слюны, крови или любой другой биологической жидкости, включая межклеточную, и тем самым диагностировать сотни заболеваний. Сегодня каждое из них требует специфического теста-диагностикума. Болезни можно обнаружить и с помощью ДНК-тестов, но речь идет об уже известных расстройствах, а как быть в случае новых вирусов, микробов и грибков, а также диабета I типа и рассеянного склероза?
Комментарии