Ученые совершили прорыв в борьбе с двумя особо опасными вирусами — Нипах и Хендра, против которых до сих пор не существовало эффективных лекарств. Им удалось создать уникальный биологический препарат на основе нанотел, который работает сразу в двух направлениях: не только обезвреживает вирусы, но и предотвращает развитие у них устойчивости к лечению. Это важное достижение, описанное в журнале Nature Structural & Molecular Biology, может стать поворотным моментом в противодействии двум смертельным патогенам.
Вирусы Нипах и Хендра, объединяемые в род хенипавирусов, представляют серьезную угрозу для человека, часто вызывая летальные респираторные и неврологические заболевания. Они естественным образом циркулируют среди летучих лисиц (крыланов) и могут передаваться людям через промежуточных хозяев (свиней или лошадей) или напрямую. Вспышки Нипах регулярно регистрируются в Бангладеш и других странах Азии, а случаи заражения Хендра происходят на востоке Австралии. Отсутствие специфических методов лечения делает эти вирусы особенно опасными патогенами с высоким эпидемическим потенциалом. В новом исследовании авторы поставили перед собой цель найти способ их обезвредить.
В ходе работы ученые выделили принципиально новое нанотело DS90 — миниатюрную молекулу, в десять раз меньшую стандартных антител. Хотя сам класс нанотел был открыт ранее у верблюдовых животных (включая альпак, лам и верблюдов), конкретно DS90 обнаружили впервые, при работе с альпакой по кличке Педро. Для получения DS90 специалисты использовали иммунные клетки животного, применяя специально разработанную платформу для идентификации противовирусных нанотел. Дальнейшие эксперименты подтвердили уникальную способность DS90 избирательно связываться с F-белком на поверхности вирусов Нипах и Хендра. Это взаимодействие надежно блокирует механизм проникновения патогенов в клетки, открывая новые возможности для создания эффективных терапевтических средств.
Чтобы детально понять механизм действия, авторы статьи прибегли к методу криоэлектронной микроскопии (крио-ЭМ). Дэниел Уоттерсон из Квинслендского университета объяснил: «Мы смогли увидеть, как именно нанотело взаимодействует с вирусом, проникая в труднодоступные “карманы”, в то время как обычные антитела, как правило, связываются только с открытыми участками поверхности». На следующем этапе исследователи объединили DS90 с ранее разработанным моноклональным антителом m102.4 (экспериментальное антитело, которое ранее использовалось для экстренной терапии), нацеленным на другой вирусный белок — рецептор-связывающий гликопротеин (RBP). Так они создали биспецифическую молекулу с двойным механизмом действия.
В результате само по себе DS90 демонстрировало высокую нейтрализующую активность против обоих вирусов и обеспечивало полную защиту от болезни, вызванной Нипах, в экспериментах на животных. Однако настоящий прорыв обеспечила связка DS90 и m102.4: она не только превзошла по эффективности лучшие однокомпонентные подходы, но и в лабораторных условиях предотвратила появление устойчивых штаммов. Это означает, что мутации, позволяющие избежать нейтрализации, не наблюдались, — что особенно важно при лечении вирусных инфекций. «Мы с воодушевлением сообщаем, что комбинация DS90 с антителом m102.4, разработанным в Квинслендском университете, предотвращает мутацию и эволюцию вируса Нипах. Это мощный способ предотвратить появление новых смертоносных штаммов», — отметил Ариэль Айзекс из Квинслендского университета.
Открытие крайне важно для борьбы с хенипавирусами и другими опасными патогенами. Оно подчеркивает потенциал нанотел — крошечных белковых молекул, способных проникать в труднодоступные участки вируса, блокируя развитие заражения. Кроме того, нанотела легче получать, и они более термостабильны по сравнению с традиционными антителами. Новый стратегический подход минимизирует риск развития резистентности у вирусов и обеспечивает защиту против различных вариантов патогена. Следующим шагом, по словам авторов, станет применение полученных в лаборатории результатов для создания готового к использованию препарата, который можно будет оперативно внедрить при вспышках Хендра в Австралии или Нипах в Азии.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
