Ученые извлекли уникальные нанотела из альпаки, которые блокирует вирус герпеса
Исследователи из института Макса Планка создали мини-антитело — нанотело, которое нейтрализует белок, необходимый для инфицирования вирусом простого герпеса (HSV-1). Результаты работы, опубликованные в Nature, открывают перспективу для профилактики и лечения тяжелых герпесных инфекций.
Герпес ежегодно заражает более 40 миллионов человек. У здоровых людей он вызывает болезненные высыпания, но для новорожденных и людей с ослабленным иммунитетом вирус может быть опасен, поражая центральную нервную систему. Вирус остается в организме навсегда, скрываясь в нервных клетках, и активируется при ослаблении иммунной защиты.
Ключевым этапом инфекции является слияние вирусной мембраны с мембраной клетки-хозяина, что позволяет вирусу проникнуть внутрь и размножаться. За этот процесс отвечает гликопротеин B (gB). Белок «энергетически заряжен» и меняет форму, чтобы объединять мембраны — процесс, ранее недоступный для прямого воздействия лекарств.
Исследователи из Гамбурга и Геттингена с помощью криоэлектронной микроскопии и компьютерного моделирования рассмотрели белок gB в той форме, в которой он готов объединить вирус и клетку. Это помогло им обнаружить ключевые участки белка, на которые можно воздействовать нанотелом.
Для создания нанотела использовали альпаку Макс. Антитела альпак проще по структуре, чем у людей или других млекопитающих, и в лаборатории их можно уменьшить до нанотел — маленьких молекул, способных точно блокировать белки вируса. После того как альпаку иммунизировали белком gB, из ее крови выделили нанотела, которые связываются с этим белком и блокируют его изменение формы, не давая вирусу сливаться с клетками и заражать их.
«Наши результаты показывают, что нанотело блокирует изменение формы белка. Без этого шага мембраны не могут сливаться, и вирус не заражает клетку», — объясняет Кей Грюневальд, руководитель проекта.
Испытания показали, что нанотело эффективно против HSV-1 и HSV-2 — двух типов вируса простого герпеса, которые вызывают, соответственно, герпес на губах и генитальный герпес — даже в очень низких концентрациях. Это открывает возможность использовать нанотела как для лечения активной инфекции, так и для профилактики, защищая уязвимые группы: новорожденных, ВИЧ-инфицированных, людей с раком или после трансплантаций.
«Нанотела могут быть использованы не только для дополнения существующих лекарств для лечения герпесных инфекций. В будущем они также могут защитить людей, подверженных риску от инфекции герпеса или рецидива скрытой инфекции», — говорит Бенджамин Фоллмер, ведущий исследователь проекта.
Вирус герпеса остается скрытым в организме надолго, и существующие препараты действуют только при активной инфекции. Нанотела открывают возможность вмешательства на раннем этапе или даже профилактики, что особенно важно для новорожденных и людей с ослабленной иммунной системой.
