Исследователи из Института Скриппса совместно с коллегами из организации IAVI представили технологическую платформу, позволяющую изучать поверхностные белки вирусов в их естественной форме. В основе метода лежит использование липидных нанодисков – микроскопических частиц, имитирующих внешнюю мембрану вируса. Это решение позволяет ученым наблюдать за поведением вирусных структур и их взаимодействием с антителами в условиях, максимально приближенных к биологической реальности.
Вирусы проникают в клетки человека благодаря специфическим белкам, расположенным на их оболочке. Эти молекулы являются ключевыми мишенями при создании вакцин. Традиционно в лабораторных условиях синтезируют упрощенные версии таких белков, однако при их производстве часто отсекаются фрагменты, которые в естественной среде погружены в мембрану вируса. Подобное упрощение приводит к изменению структуры белка, из–за чего ученым сложнее понять, как именно антитела распознают и нейтрализуют реальный патоген.
Технология нанодисков решает эту проблему, фиксируя вирусные белки в стабильных липидных слоях. В ходе испытаний, результаты которых опубликованы в журнале «Nature Communications», платформа успешно протестирована на структурах вирусов ВИЧ и Эболы. Эти патогены долгое время оставались сложными целями для иммунологов именно из–за нестабильности и сложности их поверхностных гликопротеинов. По мнению авторов работы, аналогичный подход применим и к другим угрозам, включая вирусы гриппа и SARS-CoV-2.
Использование новой платформы уже позволило получить детальные структурные данные о том, как антитела взаимодействуют с труднодоступными участками белков ВИЧ, расположенными у самого основания мембраны. Эти области остаются стабильными даже при мутациях вируса, что делает их приоритетными целями для разработки универсальных вакцин. Ранее детальное изучение таких процессов было затруднено отсутствием адекватных моделей мембранного окружения.
Помимо повышения точности исследований, новая методика значительно сокращает время их проведения. Процессы скрининга, которые ранее занимали месяц и более, теперь завершаются в течение одной недели. Это позволяет оперативно сравнивать множество прототипов вакцин и выбирать наиболее перспективные варианты. Платформа также служит эффективным инструментом для выделения редких иммунных клеток, что дает возможность более детально прогнозировать ответ организма на вакцинацию еще на ранних этапах разработки.
