ساختارهای ویروس کشنده به سمت راه های جدیدی برای طراحی واکسن اشاره می کنند

هر ساله صدها هزار نفر در غرب آفریقا به ویروس لاسا مبتلا می شوند که می تواند باعث تب لاسا شود و منجر به بیماری شدید، عوارض جانبی طولانی مدت یا مرگ شود. در حال حاضر هیچ درمان یا واکسن تایید شده ای برای این بیماری وجود ندارد. اکنون، دانشمندان در Scripps Research ساختار مجتمع پروتئینی حیاتی را تعیین کرده‌اند که به ویروس لاسا اجازه می‌دهد سلول‌های انسانی را آلوده کند. این تحقیق به صورت آنلاین در گزارش های سلولیهمچنین آنتی بادی‌های جدیدی را شناسایی کرد که به این پروتئین‌ها متصل می‌شوند و ویروس را خنثی می‌کنند و راه را برای واکسن‌ها و درمان‌های مؤثرتر برای ویروس لاسا هموار می‌کنند.

نویسنده ارشد این مقاله می‌گوید: «این کار گامی بزرگ به جلو در توانایی ما برای جداسازی آنتی‌بادی‌های جدید در مکان‌های آسیب‌پذیری مرتبط بر روی ویروس است، و مبنایی برای انجام طراحی منطقی واکسن برای محافظت گسترده از مردم در برابر بسیاری از دودمان ویروس لاسا فراهم می‌کند». اندرو وارد، دکترا، استاد زیست شناسی ساختاری و محاسباتی یکپارچه در پژوهش اسکریپس. این معرف‌های جدید که در مقاله توضیح داده شده‌اند در حال حاضر به خوبی مورد استفاده قرار گرفته‌اند و نتایج جدید هیجان‌انگیزی را به همراه دارند.

مانند بسیاری از ویروس‌ها، ویروس لاسا در دودمان‌های مختلفی وجود دارد که هر کدام با تغییرات جزئی در ژن‌های خود وجود دارد. این تنوع، شناسایی آنتی بادی هایی را که تمام نسخه های ویروس لاسا را ​​تشخیص می دهند، چالش برانگیز کرده است. دانشمندان همچنین برای جداسازی گلیکوپروتئین های لاسا – پروتئین های سنبله مانندی که ویروس را احاطه کرده اند و هدف اکثر آنتی بادی ها هستند، تلاش کرده اند. در ویروس عفونی، این گلیکوپروتئین ها به صورت مجتمع های سه تایی وجود دارند که تریمر نامیده می شوند. با این حال، برای چندین دهه، دانشمندان تنها قادر به جداسازی گلیکوپروتئین ها در آزمایشگاه به عنوان پروتئین های منفرد بودند و نه در مجتمع های تریمر خود.

در سال 2022، وارد و همکارانش نحوه استفاده از نانوذرات را برای نگه داشتن گلیکوپروتئین ها در کنار هم و در تریمرها کشف کردند. در کار جدید، آنها از این تکنیک برای جداسازی و شناسایی ساختاری تریمرهای گلیکوپروتئین ها از چهار دودمان مختلف ویروس لاسا استفاده کردند. با کمال تعجب، ساختارهای گلیکوپروتئین از دودمان متمایز بسیار مشابه بودند.

Hailee Perrett، دانشجوی کارشناسی ارشد Scripps Research و اولین نویسنده این اثر، می‌گوید: «ما امیدوار بودیم تفاوت‌های آشکارتری ببینیم که توضیح دهد چرا آنتی‌بادی‌ها همه دودمان را نمی‌شناسند. درعوض، ما سطح بسیار بالایی از حفظ پپتید و اجزای قند پروتئین را پیدا کردیم.

وارد، پرت و همکارانشان با استفاده از همان گلیکوپروتئین‌های پایدار، از نمونه‌های خون بیمارانی استفاده کردند که از ویروس لاسا بهبود یافته بودند تا آنتی‌بادی‌هایی را علیه تریمرهای گلیکوپروتئین جدا کنند. آن‌ها آنتی‌بادی‌های جدیدی پیدا کردند و آنتی‌بادی‌های قبلاً کشف‌شده را مشخص کردند که دودمان‌های مختلف گلیکوپروتئین ویروس لاسا را ​​تشخیص می‌دهند، که ممکن است در ساخت واکسن درمانی یا پیشگیرانه علیه ویروس مفید باشد.

این تیم در حال برنامه‌ریزی آزمایش‌های آینده برای مشخص کردن آنتی‌بادی‌های بیشتر علیه گلیکوپروتئین‌های ویروس لاسا، و همچنین تجزیه و تحلیل بیشتر ساختارهای پروتئینی برای شناسایی مکان‌هایی روی گلیکوپروتئین‌ها هستند که برای هدف‌گیری با داروها ایده‌آل هستند.

پرت می گوید: “هدف ما نه تنها تلاش و تعریف برخی از جزئیات ساختاری این ویروس های مختلف لاسا، بلکه ارائه پروتکل ها و منابع اساسی برای این زمینه بود.” امیدواریم رویکردها و یافته‌های اولیه ما به پیشبرد علم در این زمینه کمک کند.»