Медики нашли ахиллесову пяту гепатита В

Этот скрытый вирус проникает в печень и остается практически бессимптомным, пока не приводит к циррозу или раку.

Большинство методов лечения направлены на ингибирование белка полимеразы (pol) вируса. Но такое лечение длится всю жизнь и не является лечебным. Теперь исследователи из лаборатории Чарльза М. Райса Рокфеллера выявили ранее не встречавшиеся механизмы, которые могут привести к новым терапевтическим подходам к ВГВ. Результаты они опубликовали в Cell.

Читайте также: Миру угрожает новый вирус, способный унести жизни до 80 млн людей

«Существующие ингибиторы могут смягчить инфекцию, но не могут ее искоренить», — говорит Билл Шнайдер, доцент-исследователь Лаборатории вирусологии и инфекционных заболеваний Райс и старший автор статьи. «Фундаментальная наука может дать новые идеи и привести к разработке различных стратегий. Вот почему мы вернулись к чертежной доске, чтобы узнать больше об этом вирусе».

Необычный организм

Геном вируса гепатита В является шедевром экономии и, как следствие, необычайно консервативен. Более половины из них содержат перекрывающиеся рамки считывания — области, в которых нуклеотиды кодируют более одного белка. Поскольку единственная мутация в одной из этих структур может привести к изменению другой, вирус должен поддерживать строгий контроль над этими сложно связанными областями, чтобы предотвратить потенциально катастрофические последствия.

Тем не менее, вирус гепатита В явно достаточно гибок, чтобы адаптироваться к новым условиям и новым хозяевам. «Этот вирус очень успешно действует на людей, а его близкие родственники заражают множество птиц и млекопитающих», — говорит Шнайдер.

Как HBV управляет этим хрупким балансом между генетической жесткостью и гибкостью, плохо изучено, поскольку эти перекрывающиеся структуры трудно разделить. Их коллективное действие затуманивает механизмы действия отдельных белков.

Долгое время в центре внимания исследователей находился белок pol, который играет важную роль в репликации HBV. Молекула многоцелевого назначения, ее важность проявляется в ее размере; он намного крупнее других вирусных белков и охватывает около двух третей кольцевого генома HBV, разделяя одну из перекрывающихся рамок считывания с тремя другими белками.

Чтобы лучше понять его динамические компоненты, команда Райс применила новый подход, разработанный ими в прошлом году, который доставляет РНК в культивируемые клетки для производства вирусной ДНК, белков и других продуктов. Такой подход позволил им разделить или разделить функции белков в перекрывающихся рамках считывания и получить более четкое представление о pol.

«Представьте себе два листа прозрачной бумаги с разным текстом, наложенными друг на друга. Если вы сможете удалить один из листов, его будет легче читать», — говорит Шнайдер. «Именно это позволяет нам делать система доставки РНК».

Затем они применили глубокое мутационное сканирование — высокопроизводительный метод, который может раскрыть механику и поведение десятков тысяч вариантов белка. Это позволило им протестировать практически все возможные варианты белка pol и посмотреть, как он реагирует на каждое изменение.

Остановившиеся рибосомы

Одним из их первых неожиданных открытий было строгое требование к аминокислотам, называемым пролинами, в конце белка pol. Известно, что эти жесткие молекулы замедляют рибосомы — молекулярные машины, которые производят белки, путешествуя по длине молекулы информационной РНК и переводя код в цепочки аминокислот. Несколько пролинов подряд могут остановить рибосому. А когда рибосома останавливается в определенном месте кода, она временно блокирует трансляцию.

Действительно, они обнаружили, что рибосомы, которые строят белок pol, остановились прямо перед самым концом, оставив белок привязанным к рибосоме, как воздушный шарик, привязанный к руке ребенка.

«Он просто не отпускал это», — говорит Шнайдер.

Они предполагают, что эта задержка может дать белку время правильно свернуться, чтобы выполнить свою работу, и, что немаловажно, увеличить вероятность того, что он свяжется с правильной РНК — той, которая его кодировала. Только тогда белок высвобождается.

Одна из идей биологов состоит в том, чтобы предотвратить остановку рибосомы путем мутации пролинов, которые вызывают паузу. «Это, вероятно, подавит вирус и может затруднить развитие устойчивости вируса к лекарствам», — говорит Билл Шнайдер.

Фото:istockphoto.com

Важливо! Матеріал підготовлений на підставі останніх, науково перевірених та актуальних досліджень у сфері медицини. Матеріал, підготовлений журналістом «Lenta.UA», має виключно інформаційний характер і не є закликом до дії чи підстави для встановлення медичного діагнозу. Всі рішення щодо здоров'я повинні бути обов'язково узгоджені з Вашим лікарем, закликаємо обов'язково звертатися до фахівців.

Читайте также: Назван вирус, который может привести к раку крови