Сенсационные результаты исследования ученых Института молекулярной вирусологии и Школы медицинских наук и здравоохранения при Висконсинском университете (Institute for Molecular Virology, University of Wisconsin; University of Wisconsin School of Medicine and Public Health), Мэдисон, США, по-видимому, наконец-то смогут объяснить, почему мировая наука, постигшая законы расщепления атома, секвенирования генома и освоения космического пространства, до сих пор не открыла эффективного способа борьбы с простудными заболеваниями.
Использование современных 3-D-визуализационных технологий позволило ученым создать детальную структурную модель риновируса-С — одного из наиболее распространенных возбудителей острых вирусных респираторных заболеваний. Анализ данной модели свидетельствует, что «неуловимость» вирусной инфекции для существующих лекарственных средств может быть обусловлена неизвестными до настоящего времени особенностями вирусной белковой оболочки — капсида.
В исследованиях прошлых лет изучали два родственных возбудителя вирусных респираторных заболеваний — риновирус А и риновирус В. В 2006 г. в ходе изучения заболевания ученые столкнулись с существованием третьего вирусного патогена, позже названного риновирусом С. Преполагают, что все случаи простудных заболеваний вызваны одним из трех типов вирусов. По предположениям многих специалистов, третий тип вируса является «недостающим звеном», необходимым для разработки эффективного лечения вирусной инфекции, ежегодно поражающей бесчисленное множество людей на планете. На самом деле третий тип вируса стал ответом на вопрос, почему различные терапевтические методики лечения вирусных респираторных заболеваний не подтвердили свою эффективность в клинических исследованиях.
В новом исследовании, результаты которого будут опубликованы в следующем номере журнала «Virology» (в январе 2014 г.), ученые стремились установить, почему лекарственные препараты, в определенной степени воздействующие на риновирусы А и В, оказываются абсолютно неэффективными в отношении риновируса С. С этой целью учеными создана компьютерная 3-D-модель вирусного капсида — сферической белковой оболочки, позволяющей вирусу внедряться в организм, разрушать клеточную оболочку и встраивать в клетки организма-хозяина свою ДНК. По мнению авторов, созданная пространственная модель демонстрирует целый ряд удивительных отличительных особенностей вируса. Более того, новая структура вирусной модели объясняет причины неудач предыдущих клинических исследований по изучению эффективности применения лекарственных препаратов при риновирусной инфекции.
Для создания трехмерной пространственной модели вируса ученые собрали информацию о 500 геномах риновируса С, используя секвенирование генов — аналитическую методику, позволяющую ученым получить исчерпывающую информацию о полном генетическом портрете организма. Точные параметры, полученные по данным секвенирования, последовательно вводили в компьютерную программу по созданию трехмерной модели вируса. Полученная модель отличается высоким разрешением изображения и точно соответствует геному вируса.
Усилия ученых привели отнюдь не к пессимистичным результатам. При наличии такой достоверной модели возрастает вероятность разработки новых механизмов лекарственного воздействия на вирус, которые окажутся эффективными для всех типов риновирусов. Согласно полученным данным, риновирус С имеет отличия в строении рецепторов и участков связывания с рецепторами — знание данных особенностей является ключом к преодолению лекарственной резистентности вируса.
- Basta H.A., Ashraf S., Sgro J.-Y., Palmenberg A.C. (2013) Modeling of the human rhinovirus C capsid suggests a novel topography with insights on receptor preference and immunogenicity.Virology, October 25 [Epub ahead of print].
- Ericson J. (2013) Why there is no cure for common cold: 3-d virus model reveals why infection evades current drugs. Medical Daily, October 29 (www.medicaldaily.com/why-there-no-cure-common-cold-3-d-virus-model-reveals-why-infection-evades-current-drugs-261349).
Ольга Федорова
