Ученые создали молекулу-ловушку, нейтрализующую аренавирусы

Аренавирусы, вызывающие опасные заболевания, циркулируют среди животных в разных регионах мира и иногда передаются людям. Такие случаи могут быть смертельными, а существующих методов лечения крайне мало. Исследователи под руководством ученых из Института Вейцмана разработали умную молекулу-ловушку, которая может помешать этим вирусам распространяться в организме.

Два патогенных аренавируса — Хунин (Junín) и Мачупо (Machupo) — циркулируют среди популяций грызунов, в основном в Южной Америке, и могут инфицировать людей при контакте. Подобно лихорадке Эбола, эти заболевания могут вызывать массивные кровотечения. Единственные существующие на сегодняшний день методы лечения — сложные и рискованные, так как основаны на использовании компонентов крови выживших.

Исследование, опубликованное в Nature Communications, началось с вопроса, над которым ранее работала группа доктора Рона Дискина: как некоторые аренавирусы способны переходить от грызунов или других животных к людям? Сравнивая эти вирусы с членами семейства аренавирусов, не опасными для человека, ученые заметили, что неинфекционные вирусы не полностью подходят к определенному рецептору — белковому комплексу на мембране клетки, который служит точкой входа для вирусов. Любопытно, что и опасные для человека вирусы тоже не были идеальным совпадением — их сродства было «достаточно, чтобы пройти».

Это наблюдение привело к новой идее: возможно, рецепторы клеток грызунов, которые гораздо лучше подходят к «входным» белкам вирусов, можно использовать для перехвата вирусов и увода их от человеческих клеток. Ранее были попытки создать такие «липкие» молекулы-ловушки, но они были основаны на структуре человеческих рецепторов и не могли эффективно конкурировать с ними. Молекула же на основе рецептора грызуна, по мнению команды доктора Дискина, могла бы значительно превзойти человеческие рецепторы в связывании с вирусом.

Доктор Хадас Коэн-Дваши из лаборатории Дискина возглавила следующий этап работы. Она «хирургически удалила» самый кончик рецептора грызуна, с которым связывается вирус, и встроила его в часть антитела. Полученная молекула получила название «Аренацепт» (Arenacept).

Затем группа начала тестировать эту молекулу — сначала на «псевдовирусах», сконструированных вирусоподобных комплексах, несущих белки входа, но не опасных. Уже на этом этапе, в сотрудничестве с группой доктора Веред Палер-Каравани из Тель-Авивского университета, исследователи заметили, что Аренацепт не только прочно связывается с вирусами, но и привлекает компоненты иммунной системы для атаки на вирусное вторжение.

Следующие этапы тестирования прошли в лабораториях Техасского университета в Галвестоне и Института Пастера в Лионе, которые оборудованы для работы с патогенами высшего уровня биобезопасности (BSL-4). Здесь Аренацепт соревновался с человеческими рецепторами в лабораторных тестах, имитирующих атаку настоящих патогенных вирусов — Хунин и Мачупо.

Исследователи обнаружили, что Аренацепт высокоэффективен в прочном связывании с вирусами до того, как они присоединятся к человеческим рецепторам, и, как в случае с псевдовирусами, наблюдали активацию иммунного ответа.

Поскольку Аренацепт основан на точке входа, общей для всех вирусов данного семейства, а не на индивидуальных характеристиках каждого вируса (как в случае с вакцинами или антителами), он должен быть одинаково эффективен против всех вирусов этого семейства, которые передаются человеку от животных, и против вирусов, использующих тот же рецептор. «Он может быть эффективен даже против вирусов из того же семейства, которые еще не открыты или только появляются», — говорит доктор Дискин.

«Все признаки указывают на то, что Аренацепт нетоксичен, термостоек и стабилен, а значит, его можно доставлять в отдаленные районы, где эти заболевания эндемичны», — сообщает доктор Дискин. — «Идея создания ловушек из рецепторов млекопитающих может быть применена ко всем sorts of другим заболеваниям, передающимся человеку от животных».

Технологический трансферный офис Института Вейцмана, Yeda Research and Development, получил патент на Аренацепт и работает с доктором Дискином над продвижением клинических исследований.