Новое противовирусное средство деактивирует защитный экран ВИЧ

Европейский союз и Управление по контролю за продуктами и лекарствами США одобрили новый антиретровирусный препарат, направленный на борьбу с инфекциями, вызванными вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ).  Это первый в своем роде препарат, специфически воздействующий на защитную оболочку вируса ВИЧ, известную как капсид ВИЧ.

Международная команда ученых во главе с медицинскими исследователями UNSW в Сиднее рассказывает подробности о том, как этот новый препарат доводит капсид ВИЧ до критической точки, останавливая вирус на его пути. Обнаруженные специалистами молекулярные механизмы опубликованы в журнале eLife и помогут усовершенствовать и разработать более эффективные методы противовирусного лечения.

ВИЧ заключает свой генетический материал в белковую оболочку, чтобы защитить вирус, поскольку после попадания в клетку-мишень он преобразует свою геномную РНК в ДНК по пути к ядру. Разработанный инновационный препарат нарушает защиту, которую обеспечивает капсид. Этот мощный препарат длительного действия является первым и пока единственным одобренным средством для лечения ВИЧ.

«Тот факт, что капсид играет центральную роль на нескольких стадиях жизненного цикла вируса и, следовательно, представляет собой хорошую лекарственную мишень, - это концепция, которая появилась только в последние годы», - говорит профессор Тилль Бекинг, возглавлявший команду исследователей.

Объединив исследования клеточной инфекции с визуализацией отдельных молекул, ученые показали, как препарат нарушает жизненный цикл ВИЧ. Некоторые из исследователей предположили, что лекарство укрепляет капсид, удерживая вирус внутри, тем самым предотвращая его распространение. Но, вопреки предположениям, капсид, укрепленный препаратом, на самом деле стал очень хрупким.

«Мы обнаружили, что эта гиперстабилизация привела к преждевременному разрушению капсида, прежде чем вирус сможет завершить преобразование своей РНК в ДНК», - рассказывает Бекинг.

В клетке-мишени капсид разрывается до того, как вирус достигает ядра, в результате чего его генетический материал подвергается воздействию враждебной среды в цитоплазме клетки-хозяина. Чтобы изучить влияние нового препарата на отдельные капсиды с течением времени, команда работала с продуцируемыми клетками неинфекционными ВИЧ-подобными частицами.
«С помощью микроскопа мы оцениваем целостность капсидов. Отслеживая высвобождение флуоресцентных меток, загруженных в капсид, мы можем точно определить, когда он трескается», - рассказывает один из ведущих авторов исследования доктор Уолш.

Вместе с доктором Лео Джеймсом и другими коллегами из Лаборатории молекулярной биологии в Великобритании команда также изучила образование новых капсидов, воссоздав процесс, который будет происходить после того, как вновь созданные копии вирусного генома будут собраны для высвобождения из инфицированных клеток. Они обнаружили, что новый препарат также нарушал целостность капсида на этой фазе жизненного цикла ВИЧ, ускоряя построение капсида, что приводило к ошибкам в построении. Полученные деформированные капсиды не могли закрываться должным образом и не смогли бы защитить вирусный геном от атаки.

Это исследование не только разрешает спор о том, усиливают или ослабляют капсидные препараты, нацеленные на капсид, но и может быть использовано для воздействия на другие вирусы, которые создают капсиды для защиты от защитных сил хозяина.  «Новый препарат на несколько порядков лучше, чем любое другое соединение, воздействующее на капсид ВИЧ», - уверены ученые.

Марина КЫН