«Эпидемия Эболы 2014-2015 вызвала региональную медицинскую чрезвычайную ситуацию в Западной Африке, разрушив инфраструктуру здравоохранения там и вызвав больше чем 11 000 смертельных случаев», говорит Картик Чандрэн, адъюнкт-профессор микробиологии и иммунологии в Медицинском колледже Альберта Эйнштейна в Бронксе, Нью-Йорк. «Но мы не знаем, когда и где следующая вспышка произойдет. Есть серьезная потребность в лечении, которое защищает от Эболы и связанных вирусов».Лаборатория Чандрэна изучает первые стадии инфекции Эболы – как вирус сначала входит в клетки, требуемые сделать больше копий из себя. Как другие вирусы, Эбола развилась, чтобы убедить клетки охватывать его и поставлять его ‘двору переработки’ клетки, эндонекоторых.
Этот endosomal путь обычно ломает вещи поглотить и переработать их компоненты, но вирус Эбола угоняет функции пути, чтобы пропитать клетки.Во главе с постдокторским исследователем Дженнифер Спенс команда Чандрэна проектировала систему, чтобы смотреть в режиме реального времени и отследить начальный шаг инфекции. На данном этапе вирус Эбола, окутанный его собственной мембраной, соединяется с endosomal мембраной отделения клетки, чтобы выпустить гены вируса во внутренние работы клетки. «Этот весь шаг входа богат целями развития противовирусного лечения», объясняет Чандрэн.Исследователи спроектировали подобный Эболе вирус, который содержал специальную, самоподавляющую флуоресцентную краску в ее мембране.
Когда вирусные мембраны смешались с немаркированной клеточной мембраной во время сплава, освещенная краска, позволив исследователям следить за развитием событий сплава непосредственно.Используя эту систему, Спенс и Чандрэн показали, что определенный клеточный белок, названный NPC1, должен взаимодействовать непосредственно с гликопротеином Эболы для сплава, чтобы произойти. Они также нашли, что коктейль антитела ZMappTM – раньше боролся, инфекции Эболы в последней эпидемии – работает, блокируя первые стадии сплава. Наконец, они определили определенное клеточное отделение, где сплав начинается и показал, что полный сплав также требует других клеточных белков, названных протеазами катепсина, на более позднем этапе.
«Это – первый раз, когда мы в состоянии сильно следовать за инициированием сплава Эболы в режиме реального времени, и это позволит нам смотреть еще на большее количество аспектов процесса и клеточных факторов, вовлеченных в будущее», говорит Спенс. Исследователи также узнали, что очень низкий процент, всего 10%, вирусных частиц начинает сплав.
В конечном счете команда Чандрэна хотела бы восстановить весь процесс инфекции Эболы в лаборатории, включая заключительное событие сплава, которое выпускает вирусный геном РНК в клетку. Идентификация самых уязвимых связей в том процессе дала бы разработчикам препарата лучшие молекулы, чтобы предназначаться с препаратом или вакцинами. «Наша работа показывает, что препятствование тому, чтобы вирус связал NPC1, было бы отличным способом заблокировать инфекцию Эболы», говорит он.