Ученые из Института исследований Скриппса совместно с международными коллегами разработали новую технологическую платформу, которая может значительно улучшить процесс создания вакцин против таких опасных вирусов, как ВИЧ и Эбола.
Главная проблема, с которой сталкивались исследователи ранее, заключалась в том, что вирусные белки, используемые в лабораториях, часто не полностью отражают их естественное состояние. Обычно из них удаляют участки, связанные с мембраной вируса, чтобы упростить изучение. Однако именно эти участки играют важную роль в том, как вирус взаимодействует с антителами, и их отсутствие искажало результаты исследований.
Новая платформа решает эту проблему с помощью нанодисков — крошечных структур из липидов, которые имитируют мембрану вируса. В них ученые встраивают вирусные поверхностные белки, благодаря чему они сохраняют форму и поведение, максимально близкие к естественным условиям внутри реального вируса.
Такой подход позволяет наблюдать, как антитела действительно связываются с вирусными белками, включая ранее плохо изученные области, расположенные у основания белка рядом с мембраной. Это особенно важно для разработки вакцин против вирусов, которые быстро мутируют и ускользают от иммунного ответа.
В качестве тестовых моделей исследователи использовали белки ВИЧ и вируса Эбола. Оказалось, что платформа позволяет получать более точные структурные данные о том, как антитела взаимодействуют с вирусными компонентами в условиях, максимально приближенных к естественным. Это дало новые сведения о механизмах нейтрализации вирусов и потенциальных способах усиления иммунного ответа.
Кроме того, ученые показали, что технология применима и для других вирусов, включая грипп и SARS-CoV-2. Платформа может использоваться не только для структурного анализа, но и для отбора иммунных клеток, которые реагируют на вирусные белки, что ускоряет оценку перспективных вакцинных кандидатов.
По словам исследователей, еще одним важным преимуществом является скорость работы: если раньше подготовка подобных систем занимала недели, то теперь этот процесс можно сократить примерно до одной недели, что значительно ускоряет сравнение различных вариантов вакцин.
Хотя сама технология не вакцина, она может стать важным инструментом для ее разработки. Ученые надеются, что более точное понимание взаимодействия вирусов и антител позволит создать вакцины нового поколения против наиболее сложных и опасных инфекций.
Результаты работы опубликованы в журнале Nature Communications.