На прошлой неделе медицинское сообщество буквально взорвала новость о расшифровке  белковой оболочки ВИЧ, состоящей из 64 миллионов атомов. Открытие сделали американские ученые. Теперь оно может быть использовано в качестве платформы для создания эффективных лекарств против «пандемии  века».

Ученые уже давно ломали голову над механизмом функционирования капсида ВИЧ (капсид — это внешняя оболочка вируса, состоящая из белков), пытаясь изучить оболочку с точки зрения образующих его белков. Значение капсида невероятно велико для размножения ВИЧ-инфекции и для воспроизведения генетического материала.

У открытия есть огромный потенциал для того, чтобы стать основой нового метода лечения, который бы в корне отличался от уже существующих методов: ВИЧ обладает высокой скоростью мутаций, поэтому быстро вырабатывает устойчивость к влиянию на него лечебных препаратов. Это всегда усложняло работу медико и ученых. ВИЧ-инфекция, попадая в организм и встречаясь в самом начале с фагоцитирующими клетками, ведет себя себя неизмеримо сложнее, чем остальные вирусы, попадающие в организм человека, такие, как возбудители чумы или сибирской язвы. ВИЧ-инфекция разносится по организму не только фагоцитирующими клетками, но и Т- и В-клетками, а также тромбоцитами и эритроцитами.

ЧИТАЙ ТАКЖЕ - Диагностика и лечение в Таганроге

Чтобы расшифровать молекулярную «архитектуру» капсида, группа ученых использовала не только стандартные методы структурной биологии, с помощью которых можно получить лишь усредненные данные. С капсидом ВИЧ все не так просто: оболочка вируса неоднородна и, к тому же, асимметрична. Предыдущие многочисленные исследования уже предоставили информацию о том, что белковая оболочка ВИЧ имеет конусообразную форму, которую образовали пентамерные и гексамерные комплексы.

Были выдвинуты предположения о том, что регулярная структура этой своеобразной системы формируется с помощью 212 белковых комплексов, из которых 200 состоят из 6 молекул и 12 — из 5 молекул. Но до сих пор ученые не знали, как именно белки организуются в гексамерные и пентамерные комплексы  и как эти комплексы взаимодействуют с друг другом.

Ученые, сделавшие открытие, объединили 2 метода исследования — криоэлектронную микроскопию гексамерных структур in vitro и криоэлектронную томографию оболочки ВИЧ-1, изолированную от вирусных частиц. Соавторы открытия из штата Иллинойс в Америке обработали белок-гексамер, полученную первой группой ученых, с помощью высокопроизводительного компьютера, который может совершить до 1 квадриллиона операций в секунду.

Высокотехнологичное устройство смоделировало взаимодействие 1 300 белков внешней оболочки вируса, рассчитал его физические и структурные характеристики. Ученые выявили участки, где капсид может быть наиболее уязвимым — в том месте, где белки соединяются с друг другом, обеспечивая стабильность капсида и его прочность.

Внешняя оболочка вируса чувствительна к мутациям. Ученые считают, что если нарушить взаимодействие между белками, то нарушится и функционирование капсида, который призван защищать целостность клетки для доставки генетического материала вируса в клетку человека, которую он атакует. Но как только инфекция проникает в человеческую клетку, внешняя оболочка вируса разрушается, давая возможность скопировать вредоносный геном.

В дальнейшем исследователи планируют разработать препараты, нарушающие основную функцию внешней оболочки вируса и препятствующие его построению из соединенных белков или наоборот, распадению, что должно помочь остановить процесс размножения вируса в организме.

Ольга МАЗИНА. Иллюстрации с сайта: © 2011 Thinkstock.