Процес проникнення вірусів у клітини людини, зокрема і збудника лихоманки Эбола, можна розділити кілька етапів. Німецькі експерти досліджували фінальні стадії цього процесу та на основі своїх спостережень запропонували новий варіант боротьби з летальною інфекцією.
Використовуючи міждисциплінарний підхід, співробітники Центру BioQuant Гейдельберзького університету вивчили фінальні стадії проникнення вірусу в клітину організму господаря. В результаті вони описали раніше невідомі механізми, які сприятимуть розробці нових підходів до запобігання інфекціям.
Багато вірусів, що вражають людину, покриті ліпідною оболонкою, що містить глікопротеїни, які можуть стикуватися з клітинами людини. У таких вірусах, як грип А, які проникають через дихальні шляхи, це шиповидні білки, які здебільшого звʼязуються з епітеліальними клітинами в респіраторних органах. Навпаки, висококонтагіозний вірус гарячки Ебола (EBOV) поширюється при прямому контакті з інфікованими біологічними рідинами та може проникати у широкий спектр типів клітин. Щоб вивільнити свій геном у клітину-господаря та розмножитися, віруси повинні відкрити пори між вірусною мембраною та мембраною клітини господаря.
У боротьбі з патогеном імунна система людини намагається зірвати цей складний процес. Заражені клітини відчувають чужорідну присутність та спрямовують ще неінфікованим клітинам молекули інтерферону. Це спонукає неінфіковані клітини виробляти невеликий спеціалізований білок, який називається інтерферон-індукованим трансмембранним білком 3 (IFITM3). Як пояснили біологи, IFITM3 може ефективно запобігати проникненню таких вірусів, як грип A, SARS-CoV-2 та Ебола. Дослідники продемонстрували, що при вірусі грипу А IFITM3 вибірково сортує ліпіди в мембрані, що запобігає утворенню доби «злиття».
«Віруси буквально захоплюються ліпідною пасткою. Наші дослідження показують, що зрештою вони знищуються», — описують процес дослідники.
Вони вважають, що для ефективної противірусної терапії можна сконструювати пептиди, що сортують ліпіди, які вбудовуються в мембрану та перешкоджають проникненню вірусу в клітину господаря. Такі пептиди можна буде випускати, наприклад у формі назального спрею.
Інша річ – EBOV: це високопатогенний РНК-вірус, який провокує у заражених важкі геморагії. За допомогою електронної томографії та компʼютерного моделювання німецькі вчені виявили, що для успішного зараження EBOV необхідно розібрати специфічну структуру білка. EBOV збираються в ниткоподібні віріони, форма та стабільність яких визначаються матриксним білком вірусу-40 (VP40), а злиття вірусної та ендосомальної мембран опосередковується поверхневим глікопротеїном.
Автори дослідження показали, що розбирання VP40 передує злиттю мембран, тоді як цілісність нуклеокапсиду зберігається до того часу, поки завершиться проникнення вірусу у клітину. Вони вважають, що блокада розбирання цього шару може бути одним із способів підтримки вірусів Ебола в стані, що не допускає утворення пор злиття. Подібно до вірусу грипу А, вірус Ебола буде замкнений у пастку, з якої він вже не зможе вибратися.