Дожить до весны: спустя 40 лет учёные взломали генетический код гриппа

После почти 40 лет исследований учёные как никогда приблизились к тому, чтобы навсегда победить грипп. Французские специалисты достигли огромного успеха в изучении вируса гриппа А. Удалось понять, как микроскопический захватчик компонует и защищает свой генетический материал.


Результаты исследования, опубликованные в журнале Nucleic Acids Research («Исследование нуклеиновых кислот»), впервые дали представление о том, как вирус формирует свою внутреннюю структуру. Так что теперь появились новые перспективы для борьбы с вирусными инфекциями и создания более эффективных лекарств от заразы, ежегодно атакующей человечество.

Вирусы гриппа печально известны тем, что вызывают сезонные эпидемии. Более того, штаммы (разновидности) птичьего гриппа могут передаваться от животных к людям. В основе способности вируса распространяться и выживать — его генетический материал, тщательно упакованный в белковую оболочку, похожую на микроскопическую спираль.

Используя передовые методы визуализации (отображения) невидимых глазу процессов, учёные создали подробнейшую карту того, как вирус собирает свой генетический материал. Специалисты из Университета Гренобль-Альпы (UGA) под руководством Тибо Крепена и Эллисон Балландрас-Колас сосредоточились на нуклеопротеине — ключевом белке, который действует как защитная оболочка для РНК вируса, то есть для его генетического алгоритма.

Исследователи в своей лаборатории разрушали и восстанавливали белковые компоненты вируса. Удаляя небольшие участки белковой структуры, они смогли создать более стабильные и менее гибкие версии основного генетического пакета вируса. Это позволило затем получить невероятно чёткие изображения, которые показывают, как генетический материал проходит через структуру белка.

На представленной ниже визуализации — молекула РНК гриппа (жёлтого цвета) в его двойной спиральной белковой оболочке (фиолетового и зелёного цветов). Столь подробное отображение «пакета» открывает возможности для разработки молекул, которые будут препятствовать взаимодействию РНК и её защитной оболочки, предотвращая репликацию (копирование) вируса, грубо говоря — его размножение.



На пути открытий учёных удивила гибкость генетической структуры вируса. Исследователи обнаружили, что белок может вмещать от 20 до 24 генетических строительных блоков, причём одна сторона белка подстраивается под перемены лучше, чем другая. Такая гибкость объясняет, как вирус столь быстро меняется и адаптируется. Вот почему с гриппом приходится бороться из года в год, и гарантий на этом пути противостояния до сих пор нет.

Исследование также показало сложные взаимодействия между белком и РНК (генетическим материалом). РНК не просто дремлет внутри белка, но и активно помогает формировать структуру вируса. Образно говоря, это действует как цемент и распорка, повышая гибкость вирусной частицы вообще.

Учёные также поняли, что первые 14 аминокислот белка играют фундаментальную роль для обеих основных функций: обеспечивают приспособляемость вируса и содействуют его перемещениям в пределах клеток человеческого организма. Зная об этом, теперь проще будет выбирать стратегии противостояния заразе.

Вирусологи пояснили, что теперь наметился путь к разработке новых лекарств, которые будут связываться с белковой оболочкой, ослаблять вирусную РНК и подавлять репликацию вируса гриппа. Кстати, от его сезонных эпидемий только во Франции каждую зиму страдают от 2 млн до 6 млн человек, из которых около 10 тыс. не доживают до весны.