Výskum, na ktorom sa podieľali aj českí vedci, by mohol viesť k vývoju nových antivirotík brániacich v dozrievaní vírusu.
Kliešť v skúmavke. Ilustračný obrázok. Zdroj. iStockphoto.com
Vírus kliešťovej encefalitídy spôsobuje závažné neurologické ochorenie, ktoré zasahuje centrálnu nervovú sústavu. Vírus prenášajú na človeka najmä kliešte, ale lekári zaznamenali aj prípady, keď sa pacient nakazil konzumáciou tepelne nespracovaného mlieka od infikovaných oviec, kráv a kôz. Po tom, čo sa vírus dostane do ľudského tela, napáda mozog aj mozgové blany.
Celosvetovo 10 000 až 15 000 prípadov ročne
Vírus kliešťovej encefalitídy (TBEV) je patogén, ktorý infikuje rôzne druhy kliešťov, vtákov a cicavcov vrátane ľudí. U ľudí spôsobuje kliešťovú encefalitídu (TBE), ktorá môže mať pre človeka dlhodobé následky a v niektorých prípadoch môže viesť až k smrti pacienta.
Napriek dostupným vakcínam celosvetovo stúpa počet prípadov ochorenia. Na celom svete býva hlásených približne 10 000 až 15 000 prípadov ročne.
Vývoj nových antivirotík
Medzinárodný tím vedcov pod vedením Pavla Plevku z CEITEC Masarykovej univerzity (MUNI) a Sarah Butcherovej z Helsinskej univerzity sa vo svojom výskume sústredil na odhalenie štruktúry nezrelej (neinfekčnej) častice vírusu kliešťovej encefalitídy, na vzájomné pôsobenie proteínov obaľujúcich tento vírus a na rozdiely v ich usporiadaní na povrchu nezrelej častice v porovnaní so zrelou, infekčnou časticou.
Závery ich štúdie rozširujú portfólio znalostí o víruse kliešťovej encefalitídy a v budúcnosti môžu viesť k vývoju nových antivirotík brániacich v dozrievaní vírusu.
Detailné štruktúrne informácie nezrelých častíc flavivírusov, medzi ktoré patrí aj TBEV, boli doteraz dostupné len pre vírusy prenášané komármi, ako je Spondweni a Binjari, nie však pre vírusy prenášané kliešťami.
Vírus pod mikroskopom
Česko-fínsky tím vedcov sa preto vo svojej štúdii, ktorú uverejnil v časopise Science Advances, zameral na štúdium molekulárnej štruktúry nezrelej formy TBEV a rozdielov v jeho povrchovom usporiadaní proteínov v porovnaní s infekčnou, zrelou formou.
Mikrograf z kryo-elektrónového mikroskopu zobrazujúci nezrelé („strapaté“) a zrelé častice TBEV. Zdroj: CEITEC MUNI. Foto: Tibor Füzik, CEITEC MUNI
Hlavnou metódou výskumu bola metóda kryo-elektrónovej mikroskopie, pomocou ktorej analyzovali nezrelý vírus pripravený v laboratóriu. Vírus TBEV sa skladá v bunke vo forme takzvaných nezrelých častíc, ktoré sa od zrelých líšia tvarom a tým, že sú neinfekčné. Vedci zistili, že špecifické vzájomné interakcie proteínov na povrchu častice majú zásadnú úlohu v jeho štruktúre a procese zrenia.
„Postupne, ako sa vírus dostáva z bunky von, dochádza k štiepeniu niektorých proteínov na povrchu vírusovej častice a po uvoľnení častice z bunky dochádza k tvorbe infekčného zrelého vírusu, ktorý môže infikovať ďalšie bunky. Tento proces zmení povrch nezrelej častice pokrytej výstupkami na hladké usporiadanie zrelého vírusu,“ uviedol Tibor Füzik, jeden z hlavných autorov štúdie.
„Zaujímavé je, že počas tohto procesu dochádza k výraznej reorganizácii všetkých povrchových proteínov vírusovej častice aj častí ukotvujúcich tieto proteíny vo vírusovej membráne,“ dodal Pavel Plevka.
Využitie v budúcnosti
Táto štúdia pomáha pochopiť molekulárne interakcie proteínov tvoriacich obal vírusu kliešťovej encefalitídy. Otvára tak dvere ďalším výskumom, ktoré prispejú k poznaniu mechanizmov riadiacich proces dozrievania flavivírusov. V budúcnosti môže toto poznanie poslúžiť ako základ pre vývoj nových antivirotík brániacich dozrievaniu vírusu, a tým aj tvorbe infekčných vírusových častíc.
Na výskume spolupracovali českí a fínski vedci. Na fínskej strane to boli vedci z Helsinskej univerzity, na českej strane výskumníci z laboratórií Štruktúrna virológia a Kryo-elektrónová mikroskopia a tomografia na CEITEC MUNI, z Prírodovedeckej fakulty MUNI, z Výskumného ústavu veterinárneho lekárstva a z Biologického centra AV ČR.
Zdroj: TS CEITEC
(zh)
