Структура герпесвируса, связанного с саркомой Капоши, впервые описана
Исследователи из UCLA впервые описали структуру герпесвируса, ассоциированного с саркомой Капоши — типом рака.
Это открытие отвечает на важные вопросы о том, как вирус распространяется, и предоставляет потенциальную «дорожную карту» для разработки противовирусных препаратов против этого вируса и более распространённого вируса Эпштейна-Барр, который присутствует у более чем 90% взрослого населения и, как полагают, имеет почти идентичную структуру.
В исследовании, опубликованном в журнале Nature, команда UCLA показала в лаборатории, что можно разработать ингибитор для разрушения герпесвируса. Герпесвирус, ассоциированный с саркомой Капоши (KSHV), — один из двух вирусов, известных как вызывающие рак у людей.
Существует восемь человеческих герпесвирусов, вызывающих широкий спектр заболеваний — от обычной простуды на губах до рака. Большинство людей являются носителями одного или нескольких этих вирусов. Обычно герпесвирус не вызывает серьёзных проблем со здоровьем, пока иммунная система не ослаблена — после трансплантации органов, из-за СПИДа или другого заболевания, влияющего на иммунитет, или в пожилом возрасте.
KSHV был открыт в середине 1990-х годов на пике эпидемии СПИДа, когда вирус был обнаружен у половины людей со СПИДом; он остаётся самым распространённым онкогенным вирусом, связанным со СПИДом. В странах с низким уровнем дохода KSHV также представляет значительную угрозу для людей без СПИДа. Например, в странах Африки к югу от Сахары вирусом инфицировано около 40% населения, а саркома Капоши является одним из самых распространённых видов рака в регионе.
Ни вакцины, ни лекарства для профилактики или лечения KSHV или вызываемого им рака не разработано; то же самое относится и к вирусу Эпштейна-Барр, другому члену семейства герпесвирусов и одному из самых распространённых вирусов у людей. Вирус Эпштейна-Барр известен в первую очередь как причина инфекционного мононуклеоза, но также ассоциирован с повышенным риском нескольких видов рака, включая редкий тип рака головы и шеи — назофарингеальную карциному.
Знание атомной структуры белковой оболочки (капсида) герпесвируса может стать важным шагом на пути к противовирусной терапии. Оно даст учёным конкретные мишени в белковой оболочке, критически важные для способности вируса распространяться.
Без этого атомного описания «было невозможно определить, как геном сохраняется при распространении вируса», — сказал З. Хонг Чжоу, профессор микробиологии, иммунологии и молекулярной генетики, член Калифорнийского нанотехнологического института UCLA и старший автор исследования. «Наше исследование предоставляет это атомное описание».
Исследователи UCLA использовали новую технологию подсчёта электронов — криоэлектронную микроскопию, изобретатели которой получили Нобелевскую премию по химии в 2017 году. Эта технология позволила учёным увидеть герпесвирус с беспрецедентным разрешением, что, в свою очередь, позволило создать 3D-атомную модель вируса. Вирус состоит примерно из 3000 белков, каждый из которых содержит примерно 1000 аминокислот.
«Высокое давление, вызванное плотно упакованным геномом герпесвируса, также означает, что если одна единица ослаблена, вся структура рухнет», — сказал Рен Сан, профессор молекулярной и медицинской фармакологии и биоинженерии, член Калифорнийского нанотехнологического института и соавтор исследования. «Это даёт явное преимущество как механизм для разработки лекарств».
Группа Сана продолжает работу над этими выводами, проводя скрининг лекарств, которые могли бы оказывать аналогичное противовирусное действие у людей.