Ахиллесова пята вирусов обеспечит пожизненный иммунитет
Делая профилактическую прививку от гриппа, человек совершенно верно знает, что в отличие от остальных прививок эту на следующей год нужно будет повторить. Всё из-за способности к мутации вируса, вызывающего грипп. Сравнительно не так давно учёные нашли антитела, талантливые нейтрализовать сходу пара штаммов вирусов, среди них и тех, что приводят к птичьему гриппу.
Будет ли создана универсальная вакцина?
Вакцины и прививки до сих пор являются, пожалуй, самыми действенными средствами борьбы с заболеваниями. Но не все обитатели планеты имеют возможность да и желание их делать. Людей смущает эффективность данной процедуры, в особенности в то время, когда речь заходит о прививках от гриппа, поскольку, вводя в организм ослабленные «прошлогодние» вирусы, они не приобретают гарантированной защиты от «новых».
А время от времени вирусы мутируют так скоро, что прививку приходится повторять в том же сезоне. Помимо этого, существует возможность тут же переболеть гриппом в не сильный форме.
Как происходит заражение вирусом гриппа? Попадая на слизистые, например, горла и носа, он посредством антигенов закрепляется на рецепторах оболочки клеток-мишеней. В то время, когда это происходит, клетка и вирус надёжно связываются, что разрешает вирусу позднее пробраться вовнутрь клетки, перепрограммировать её и начать размножаться.
Гемагглютинин в действии: сперва он связывает сахара (зелёный цвет), после этого молекула разворачивается, и посредством слитного пептида (красный) вирус закрепляется на мембране клетки, по окончании чего связи ещё больше укрепляются (иллюстрация с сайта wikimedia.org).
Организм (в частности лейкоциты либо белые кровяные тельца), в большинстве случаев, уже по окончании инфицирования начинает производить антитела, специальные белки, каковые связываются с антигенами. В следствии вирус не имеет возможности присоединиться к клетке-мишени.
Время от времени антитела «обезоруживают» патогены сами, но чаще начинают отправлять сигналы иммунным клеткам, каковые атакуют и разрушают вирусы.
Что происходит при вакцинации человека? В кровь впрыскиваются ослабленные либо убитые «частицы». Это ведет к формированию обрисованного выше иммунного ответа, и он в некоторых случаях сохраняется на всегда.
Антигены: гемагглютинин (hemagglutinin) и нейраминидаза (neuraminidase) находятся на поверхности оболочки вируса (иллюстрация Nature StructuralMolecular Biology).
Но при с гриппом всё пара сложнее. Вакцины побуждают антитела закрепляться в головной части антигена гемагглютинина, но эта часть белка весьма скоро видоизменяется, что довольно часто ведет к неэффективности вакцинации.
Иммунолог Уэйн Мараско (Wayne Marasco) из медицинской школы Гарварда (Harvard Medical School) и его сотрудники трудятся над разработкой вакцины от птичьего гриппа, что возможно передан человеку.
На сегодня известны только единичные случаи передачи птичьего гриппа людям. В большинстве случаев инфицируются работники ферм, каковые находятся в близком контакте с домашней птицей. Но учёные опасаются, что непременно вирус мутирует, перепрыгнет с вида на вид и сможет так же легко распространяться среди людей (по крайней мере, в случае если освоится в верхних дыхательных дорогах).
Медики начали собственное изучение с того, что изучили 27 миллиардов моноклональных антител, что пребывали в их базе данных.
Ленточная схема связи гемагглютинина H5 (жёлтым и синим цветом продемонстрированы две его цепи HA1 и HA2) и моноклонального антитела F10 (красным) (иллюстрация William Hwang and Jianhu Su, Dana-Farber Cancer Institute).
Учёные искали белки, каковые способны найти H5, один из 16 подтипов гемагглютинина, того самого антигена вируса гриппа. Вторым распространённым антигеном есть нейраминидаза, у неё 9 вариантов. Кстати, по заглавию типа вируса возможно выяснить, какие конкретно антигены находятся в его составе (к примеру, «разрекламированный» СМИ H5N1 – сочетание пятого подтипа гемагглютинина и первого нейраминидазы).
В следствии биологи нашли 10 антител, каковые способны выявить разные варианты H5. На протяжении предстоящих опытов стало известно, что эта несколько антител кроме этого способна блокировать ещё восемь типов вируса гриппа, включая H1N1, что стал причиной «испанку» (самую большую пандемию гриппа, унёсшую жизни, по различным данным, от 50 до 100 миллионов человек).
После этого эксперты протестировали воздействие трёх из десяти антител на мышах (их инфицировали смертельной дозой птичьего гриппа). В то время, когда грызуны приобретали эти антитела до заражения вирусом птичьего гриппа или спустя трое дней по окончании, большая часть из них выживало. Значит, эта несколько антител трудится, помогая иммунной совокупности побороть заболевание. (Имеется информация, что в некоторых случаях антитела справлялись с патогенами сами, не «призывая» на помощь иммунную совокупность.)
Предстоящими структурными изучениями антител занялась команда доктора наук Роберта Лиддингтона (Robert Liddington) из университета медицинских изучений Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (Burnham Institute for Medical Research). Посредством способа рентгеновской кристаллографии они шепетильно изучили строение связи одного из антител и гемагглютинина (впредь до отдельных атомов).
Стало известно, что белок прикреплялся не к «голове» гемагглютинина (которая мутирует значительно чаще), а к «карманам» в хвостовой его части. Так, антитела лишают вирус возможности поменять форму и попадать в клетку-мишень.
Взяв столь нестандартные эти, учёные решили проверить геномы шести тысяч вариаций вирусов гриппа и поняли, что последовательность аминокислот на этом месте у многих из них практически не отличается.
А это указывает, что найденные антитела смогут защищать организм сходу от нескольких вирусов, среди них и от возбудителей птичьего гриппа.
На протяжении эпидемии испанского гриппа кондукторы не пускали в трамвай пассажиров без защитных масок, Сиэтл, 1918 год (фото с сайта wikimedia.org).
Подробности масштабного изучения вы отыщете в пресс-релизе американского Национального университета здоровья (National Institutes of Health) и в статье авторов открытия, вышедшей в издании Nature StructuralMolecular Biology.
«Мы думаем, что головная часть гемагглютинина трудится как приманка для иммунной совокупности человека, оттягивая внимание от вторых участков», — говорит Мараско. Потому антитела так редко крепятся к хвостовой части антигена.
«Принципиально важно перенаправить ответ иммунной совокупности на данный неменяющийся участок антигена, тогда мы, быть может, возьмём пожизненный иммунитет от гриппа», — додаёт Уэйн.
Сейчас Мараско и его сотрудники решают, как оптимальнееприменять столь полезную данные.
Напомним, что моноклональные антитела возможно создавать в лаборатории много от одной единственной материнской клетки достаточно скоро (на то, дабы создать первые порции вакцины, уйдёт от 4 до 6 месяцев). Кстати, эта разработка была создана ещё 30 лет назад.
В комбинации с противовирусными препаратами антитела имели возможность бы оказать помощь не допустить и вылечить грипп, вызванный кроме того мутировавшими вирусами (до тех пор пока не будет создана действенная вакцина).
на данный момент учёные начинают опробования новой терапии на животных (а именно на хорьках) и сохраняют надежду взять первый продукт для испытаний к сезонной эпидемии гриппа 2010-2011 годов.
К тому времени на Земле от гриппа погибнет ещё довольно много людей (по некоторым данным, каждый год сезонные эпидемии уносят судьбе порядка 250 тысяч людей). Но при успешного финала опробований человечество возьмёт вправду важное оружие против вероятной общемировой пандемии смертоносного птичьего гриппа, к которому у человека до тех пор пока нет естественного иммунитета.
Будем сохранять надежду, что ко времени создания универсальной вакцины вирусы гриппа не «поумнеют» так, что решат «подменить» и ту самую ахиллесову пяту. Как раз так назвали не изменяющийся участок антигена американские учёные.
