Учёные открыли путь к созданию вируса-невидимки

Работа учёных из США и Японии, выполненная под руководством россиянина, выпускника Томского госуниверситета и адъюнкт-профессора Вашингтонского университета Дмитрия Шаяхметова, ответила на один из самых проблемных вопросов медицинской науки: по каким признакам иммунная система распознаёт аденовирусы?

Результаты исследования помогут в создании надёжных агентов для адресной доставки лекарств к поражённому органу. Работа опубликована в журнале Science.

Дмитрий Шаяхметов: «Мы впервые доказали, что система коагуляции может работать как часть иммунной системы у млекопитающих»

Коагуляционная система крови защищает нас от чрезмерной потери крови в случае повреждения кровеносных сосудов. Активируя сложный каскад биохимических реакций, она способствует образованию тромбов в местах повреждения кровеносных сосудов. Другая, не менее важная система – иммунная – защищает нас от атакующих патогенов, например, таких как вирусы. Неожиданную связь между этими двумя системами выявил коллектив авторов из Вашингтонского университета, Университета Кейс Вестерн Резерв, Токийского университета, центра SPring-8 Института физико-химических исследований RIKEN, изучая иммунный ответ на аденовирус, вызывающий простуду.

Учёные установили, по какому сценарию развиваются события при проникновении вируса в организм человека. После того как вирус попадает в кровяное русло, коагулирующий, или свёртывающий, фактор (фактор X, или FX) связывается с белками вирусного капсида (белковый чехол вируса, защищающий его генетический материал – молекулу РНК или ДНК). Связывание FX с капсидом не мешает вирусу проникать в клетку. Но TLR-рецепторы, выполняющие роль чувствительных к патогенам сенсоров, узнают связанный с FХ вирус и сообщают об этом иммунной системе. К заражённой клетке стягиваются макрофаги – специальные защитные клетки иммунной системы, способные к захвату и перевариванию чужеродных для организма частиц. Так возникает иммунный ответ.

Белок, который запускает коагуляцию крови, также способствует узнаванию иммунной системой вирусных патогенов

Авторскому коллективу удалось доказать, что после взаимодействия вируса с TLR4 последний активирует синтез антивоспалительных белков цитокинов, которые запускают всю череду иммунных реакций организма. Мутировавший же аденовирус, который не может связываться с фактором Х, не вызывает такой реакции. Его проникновение в организм остаётся незамеченным со стороны иммунной системы. Таким образом, становится ясно, что компонент из цепочки реакций тромбообразования (уже известный нам FХ) позволяет иммунной системе напрямую узнавать чужеродный вирус.

Особенность такой схемы заключается в связывании фактора Х с вирусом аналогично тому, как фагоцит связывается с патогеном. Хотя сам фактор Х – не иммунный белок, он может вызывать иммунный ответ, когда сталкивается с таким переносчиком, как аденовирус.

«Мы показали, что существует взаимодействие между системой коагуляции крови и иммунным ответом на вирусный патоген, – пояснил STRF.ru Дмитрий Шаяхметов. – Ранее считалось, что такая взаимосвязь может быть только в организме древних беспозвоночных животных. Мы же впервые доказали, что система коагуляции может работать как часть иммунной системы и у млекопитающих».

Результаты исследования открывают возможность для создания вирусных векторов, которые не будут взаимодействовать с белками коагуляционной системы и, следовательно, останутся невидимыми для иммунного ответа. Это означает, что они будут более безопасны для использования в клинической практике для доставки терапевтических генов при лечении различных заболеваний, в том числе и онкологических.

Источник информации:

K. Doronin et al. Coagulation Factor X Activates Innate Immunity to Human Species C Adenovirus. Science, 2012, Vol. 338, № 795.