Остановить на пороге: почему контакт клетки с вирусом важнее проникновения
Вирусы не умеют размножаться сами — им нужна чужая клетка. Первый шаг заражения — контакт с ее поверхностью. Если его заблокировать, инфекции не будет.
Но раньше ученые не могли как следует рассмотреть этот момент: процессы происходят настолько быстро и в таких мелких масштабах, что обычные микроскопы тут бессильны.
Результаты опубликованы в издании Nature Communications.
Взаимодействие вируса гриппа с клеткой динамичное и мимолетное. Чтобы его изучить, нужны сверхточные методы, — объясняет Кристиан Зибен, руководитель группы «Наноинфекционная биология» в Центре Гельмгольца.
Его команда вместе с отделом «Химическая биология» разработала новый способ наблюдать за тем, как вирусы „общаются“ с клетками. Обычно вирусы добавляют к уже выращенным клеткам, но здесь сделали наоборот: закрепили их на стекле, а сверху поместили клетки. Так вирусы касаются поверхности, но не проникают внутрь — и этот критический момент можно детально изучить.
На примере сезонного гриппа А ученые увидели, что происходит при контакте:
- Клеточные рецепторы скапливаются в точке соприкосновения — они просто медленнее двигаются рядом с вирусом.
- Затем клетка подтягивает специфические белки.
- И наконец, перестраивает свой каркас — актиновый цитоскелет.
Но метод проверили не только на привычном гриппе, но и на редком вирусе H18N11 из летучих мышей Южной Америки. Он ведет себя нестандартно: вместо углеводных цепочек на поверхности клетки цепляется за белки MHCII, которые обычно есть у иммунных клеток.
Раньше мы не знали, как именно этот вирус проникает в клетку. Теперь видим: MHCII собираются в кластеры при контакте — без этого заражение не начнется, — говорит Петер Ройтер из Университета Фрайбурга.
Это открытие меняет представление о гриппе: оказывается, он может использовать альтернативные «входы». А значит, и бороться с ним можно по-новому.
Метод уже применяют в проекте COMBINE, где изучают, как emerging-вирусы (в том числе с пандемическим потенциалом) проникают в клетки.
Понимание этого механизма — ключ к созданию лекарств, — говорит Зибен.
Это исследование — как рентген для инфекций. Оно показывает не просто «вирус прилип к клетке», а как именно он это делает, вплоть до движения отдельных молекул.
Практическая польза:
- Новые мишени для лекарств. Если блокировать не сам вирус, а процесс его «стыковки» с клеткой, можно создать универсальные противовирусные — даже для неизвестных штаммов.
- Прогнозирование пандемий. Вирусы вроде H18N11 раньше считались экзотикой, но их механизм заражения через MHCII означает: они могут адаптироваться к человеку. Теперь мы знаем, на что смотреть.
- Технологический прорыв. Метод «вирусы снизу, клетки сверху» — это новый стандарт для изучения любых патогенов, от SARS-CoV-2 до Эболы.
Ранее ученые объяснили, почему организм не может избавиться от вируса герпеса.