Вирус гриппа модифицирует структуру клеток человека, чтобы использовать их для своего размножения. К такому выводу пришли исследователи Европейской лаборатории молекулярной биологии (EMBL) в Гамбурге, чья работа опубликована в журнале Nature Microbiology.
Ученые впервые смогли наблюдать, как вирус гриппа A взаимодействует с клеткой-хозяином в процессе заражения. Используя технику, позволяющую фиксировать взаимодействия в инфицированных клетках, и комбинируя результаты с моделями искусственного интеллекта, они выявили, как вирус берет под контроль клеточные механизмы.
Вирус использует две основные стратегии для подчинения клетки. Первая связана с белком гемагглютинином, расположенным на поверхности вируса, который помогает ему проникать в клетку. Исследователи обнаружили, что белки самой клетки помогают этой молекуле приобретать правильную форму, необходимую для продолжения цикла размножения вируса.
Вторая стратегия затрагивает параспеклы — небольшие структуры внутри клеточного ядра. Вирус заставляет их разрушаться, высвобождая белки, которые затем используются для создания новых копий вируса, а также ослабляет естественную защиту клетки.
Ранее большинство исследований анализировали эти процессы только после разрушения клеток, что мешало точно определить, какие взаимодействия действительно происходят во время инфицирования. Новая методика, основанная на адаптированной версии системы AlphaFold, позволила ученым воссоздать полную картину.
По мнению авторов работы, понимание этих механизмов может помочь в разработке новых лекарств и вакцин против гриппа. Оно также может быть применено для изучения других вирусов, включая потенциально пандемичные, такие как H5N1. Детальное знание того, как вирусы и клетки взаимодействуют, позволит выявить новые мишени для препаратов, способных блокировать размножение вируса и повышать эффективность лечения.
По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), ежегодно от гриппа в мире умирают от 290 до 650 тыс. человек. Существующие противогриппозные препараты, такие как осельтамивир (Тамифлю) и занамивир, нацелены на вирусные белки, но их эффективность ограничена из-за быстро развивающейся устойчивости вируса.
Новый подход, предложенный исследователями EMBL, может стать альтернативой: вместо того чтобы атаковать вирус напрямую, лекарства могут блокировать клеточные белки, которые вирус использует для собственного размножения. Это может усложнить вирусу выработку устойчивости, поскольку ему пришлось бы мутировать не свои, а клеточные белки, что значительно труднее.
Кроме того, аналогичные механизмы захвата клеточных структур ранее были описаны для вирусов SARS-CoV-2 и ВИЧ, что указывает на возможную универсальность подхода для борьбы с разными патогенами. Исследователи также отмечают, что понимание роли параспеклов в противовирусной защите может открыть новые пути для усиления врожденного иммунитета человека.