Ученые определили структуру ключевого фермента вируса пневмонии, открыв путь для новых противовирусных методов лечения

Команда молекулярных и структурных биологов из Наньянского технологического университета (Сингапур) обнаружила потенциально новый путь для нейтрализации респираторно-синцитиального вируса (RSV) и человеческого метапневмовируса (HMPV), расшифровав структуру одного из их ключевых компонентов.

RSV и HMPV — два близкородственных вируса, вызывающих тяжелые и угрожающие жизни респираторные заболевания, такие как пневмония и бронхиолит, у недоношенных детей и младенцев, пожилых людей и лиц с ослабленным иммунитетом.

По данным ЮНИСЕФ, в 2018 году от пневмонии каждые 39 секунд умирал один ребенок в мире, но вакцин или эффективных противовирусных методов лечения против нее не существует.

При заражении человеческих клеток HMPV и RSV захватывают клеточные механизмы для создания своих копий. Чтобы запустить этот процесс, специальные белки, высвобождаемые вирусом, взаимодействуют друг с другом, образуя особые белковые комплексы.

В статье, опубликованной в Nature, команда доктора Жюльена Лескара из Школы биологических наук NTU сообщает, что с помощью криоэлектронной микроскопии им удалось визуализировать молекулярную структуру одного из таких крупных комплексов — фермента под названием HMPV L:P-полимераза.

Криоэлектронная микроскопия использует продвинутый электронный сканирующий микроскоп, который может визуализировать криогенно замороженный образец с разрешением до субнанометрового диапазона. Снимки NTU зафиксировали фермент с разрешением 3.7 Å (ангстрема), или 0.37 нм. На основе этих двумерных изображений команда построила трехмерные компьютерные модели молекулярных структур белков L:P.

Анализ этих моделей выявил ключевые сайты для взаимодействия молекул, предлагая новые мишени для разработки противовирусных соединений против обоих вирусов. Доктор Лескар, главный исследователь Института структурной биологии NTU, заявил, что, обладая этими детальными структурными знаниями, исследователи теперь могут разрабатывать ингибиторы, нарушающие ферментативную активность белка HPMV L:P и потенциально блокирующие инфекцию.

«Мы надеемся, что наша работа поможет исследователям в фармацевтической промышленности и научных кругах по всему миру разработать столь необходимые методы лечения сложных вирусных инфекций, которые часто приводят к устойчивым к антибиотикам бактериальным инфекциям», — сказал доктор Лескар.

Поскольку изученные ими белки HMPV практически не изменились в ходе эволюции и очень похожи на белки RSV и других видов вирусов семейства Pneumorivridae, ученые надеются, что ингибиторы, разработанные против HPMV, могут также работать против широкого спектра вирусов, вызывающих респираторные заболевания, и помогут в аналогичных поисках средств против других вирусных болезней.

Доктор Лескар и его коллеги основали стартап-компанию Epitoire, которая активно занимается разработкой блокаторов репликации ДНК в качестве потенциальных методов лечения этих вирусов. Компания в настоящее время ищет инвесторов и клиницистов для поддержки.