Учёные Мичиганского государственного университета изучают общий механизм слияния у гриппа и ВИЧ

Ежегодная прививка от гриппа помогает организму угнаться за быстро мутирующим вирусом, но исследователи ищут пути для более длительной и широкой защиты от одной инъекции.

При поддержке нового гранта Национальных институтов здравоохранения (NIH) группа из Мичиганского государственного университета стремится глубже понять вирусный механизм, общий для гриппа и ВИЧ, с целью остановить инфекцию. Это исследование может помочь в разработке эффективных вакцин и новых противовирусных препаратов.

Текущий проект под руководством профессора химического факультета Дэвида Велики направлен на ключевой процесс, известный как слияние вируса с клеткой-хозяином: когда мембраны вируса и клетки сходятся, генетический материал вируса проникает внутрь и начинает реплицироваться.

Молекулярный механизм, ответственный за это слияние, настолько важен для функционирования вируса, что обычно мало меняется между разными штаммами — подобно тому, как один и тот же двигатель может стоять в автомобилях разных марок.

Если удастся блокировать этот общий механизм, одна вакцина против гриппа потенциально могла бы защищать от нескольких подтипов и действовать в течение нескольких лет, несмотря на обычные мутации вируса.

Аналогичный подход мог бы привести к созданию широко эффективной вакцины против ВИЧ, нацеленной на процесс слияния у разных штаммов.

«Это финансирование имеет решающее значение для нашей группы: оно позволит разработать интегрированную модель слияния вирусов и собрать новые данные для её проверки», — сказал Велики; его команда использует методы ядерного магнитного резонанса (ЯМР).

ЯМР применяет сильное магнитное поле и радиоволны, что позволяет «прислушиваться» к атомам и получать подробные сведения об их структуре и движении.

С помощью ядра ЯМР Макса Т. Роджерса в Мичиганском государственном университете грант от NIH поможет команде Велики пошагово описать, как именно грипп и ВИЧ изменяют свою структуру в процессе слияния и какие изменения при этом происходят в мембране клетки-хозяина.

«Исследуя слияние вирусов на молекулярном уровне, мы пытаемся ответить на главный до сих пор открытый вопрос: какие формы вирусных белков управляют каждой стадией слияния мембран?»,

— говорит Тахмина Хатун, аспирантка в группе Велики.

Поскольку ВИЧ и грипп генетически не связаны, выявление общих особенностей их механизма слияния может пролить свет на более широкое семейство вирусов, для которых слияние также является ключевым этапом заражения.

К таким вирусам относятся коронавирусы, а также возбудители краснухи, кори, желтой лихорадки и Эболы.

«Понимание этого процесса может открыть новые способы остановить инфекцию — например, вакцины и противовирусные средства, которые блокируют вирус ещё до того, как он проникнет в клетку», — добавила Хатун.