0

Имитация вируса: как учёные используют метод ДНК-оригами для создания вакцины против ВИЧ и SARS-CoV-2

Арсений Скрынников
Американские исследователи разработали структуры, имитирующие вирус иммунодефицита человека. Они вызывают сильный иммунный ответ организма и могут использоваться в качестве вакцины против ВИЧ. Этот же подход создания имитаций вирусов, известный как ДНК-оригами, может применяться для разработки вакцины против нового коронавируса.
Gettyimages.ru
© TEK IMAGE/SCIENCE PHOTO LIBRARY
Генные инженеры Массачусетского технологического института (США) разработали вирусоподобную ДНК-структуру, которая в будущем может помочь в борьбе с ВИЧ и коронавирусом. Об этом сообщается в журнале Nature Nanotechnology. Напомним, с 1980-х годов учёные работают над методами конструирования различных молекул ДНК для достижения тех или иных научных целей, в том числе медицинских. В 2006 году в Калифорнийском технологическом институте был разработан метод ДНК-оригами, с помощью которого цепочки из тысяч молекул выстраивались в виде различных геометрических фигур. Уже в 2016 году массачусетская лаборатория профессора Марка Бате разработала на базе этого метода алгоритм, который позволял проектировать из синтетической ДНК трёхмерные вирусоподобные конструкции заданной формы. Тогда же был найден способ прикреплять к полученным структурам различные молекулы, в том числе вирусные антигены — белки, присущие конкретным вирусам. В новом исследовании лаборатория Бате методом ДНК-оригами сымитировала форму и размер природного вируса иммунодефицита человека и точечно покрыла его антигенами ВИЧ.
Вирус иммунодефицита человека в представлении художника
Gettyimages.ru
© SEBASTIAN KAULITZKI
«Структура ДНК подобна перфорированной панели, на которой можно закреплять антигены в любом положении. Вирусоподобные частицы позволили нам впервые обнаружить фундаментальные молекулярные принципы распознавания антигенов клетками иммунной системы», — заявил Марк Бате. По замыслу учёных, такая разработка является основой для создания противовирусных вакцин нового поколения. Механизм действия такой вакцины прост: обнаружив имитацию вируса, организм производит иммунные клетки (в первую очередь B-лимфоциты) и вырабатывает антитела к настоящим природным вирусам. Учёные из Сколковского института науки и технологий нашли способ получения веществ для борьбы с такими вирусами, как ВИЧ, грипп и... По признанию учёных, самым сложным в работе было нахождение правильного размера синтезированных структур ДНК, определение нужного количества прикрепляемых антигенов и вычисление оптимального расстояния между ними для наилучшей активации B-лимфоцитов. Результаты этого исследования, отмечают учёные, могут помочь в разработке вакцины против ВИЧ. Используемый в этой работе антиген вируса в настоящее время проходит клинические испытания на людях. В последние месяцы лаборатория Бате в кооперации с другими лабораториями США проводит исследования, в которых антигены ВИЧ заменены белками, обнаруженными на поверхности вируса SARS-CoV-2, вызывающего COVID-19. Эффективность иммунного ответа проверяется в экспериментах на мышах.
Коронавирус SARS-CoV-2, вызывающий COVID-19
Flickr
© NIAID
«Наша технология позволяет с лёгкостью производить замену различных антигенов и пептидов разных типов вирусов, для того чтобы в ходе опытов выяснить, смогут ли они стать вакцинами», — заявил Бате. Новый подход применим к разработке вакцин от самых разных вирусов, в том числе различных типов коронавирусов, включая известные и возможные будущие их варианты, отмечают учёные.

.




Смотрите также: