Исследователи из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе (США) обнаружили ключевой механизм, который позволяет ротавирусу заражать клетки. Блокировка этого процесса как в клеточных культурах, так и у мышей полностью предотвращала развитие инфекции, пишет EurekAlert.
Ротавирус — одна из главных причин тяжелой диареи у младенцев и детей раннего возраста. Ежегодно он становится причиной более 128 000 смертей по всему миру, несмотря на наличие вакцин. Наибольшее распространение болезнь имеет в развивающихся странах.
«Ротавирус убивает младенцев и детей — людей, которые еще не успели прожить жизнь. Поэтому наша цель — разработать эффективные лекарства, даже несмотря на наличие вакцин. Ведь не все дети получают прививки, а вирус чрезвычайно заразен», — объяснил руководитель исследования Сиюань Дин.
Чтобы найти новый подход к лечению, команда Дина сосредоточилась не на самом вирусе, а на процессах внутри клеток организма, которые вирус использует для заражения. Такой подход, по словам ученых, снижает риск появления лекарственной устойчивости и может быть эффективным против сразу нескольких патогенов.
После проникновения в клетку ротавирус оказывается в микроскопическом пузырьке — эндосоме. Чтобы начать размножаться, ему нужно выбраться из этого «плена». Ученые выяснили, что ключевую роль в этом процессе играет фермент жирнокислотная 2-гидроксилаза (FA2H).
С помощью генного редактирования исследователи удалили ген FA2H из человеческих клеток и обнаружили, что вирусы застревают внутри эндосом и не могут размножаться. Проще говоря, отключение FA2H полностью блокировало инфекцию на ранней стадии.
Чтобы проверить результаты, команда создала генетически модифицированных мышей, у которых фермент FA2H отсутствовал в клетках кишечника. После заражения ротавирусом эти животные почти не проявляли симптомов болезни, что подтвердило решающую роль FA2H в механизме инфекции.
В отличие от вакцин, которые обучают иммунную систему вырабатывать антитела, отключение FA2H действует иначе — оно лишает вирус возможности использовать клеточные механизмы хозяина, создавая новую линию защиты, основанную на самом организме.
По словам Дина, фермент FA2H может быть уязвимым местом не только ротавируса, но и других возбудителей. «Мы обнаружили, что тот же процесс помогает проникать в клетки и другим патогенам, таким как вирус Хунин и шигатоксин. Это говорит о существовании общего „кода входа“, которым пользуются разные опасные микроорганизмы», — отметил ученый.
Теперь исследователи планируют тестировать препараты, способные имитировать эффект удаления гена FA2H, чтобы создать новые терапевтические средства против ротавируса и других инфекций.
Открытие опубликовано в журнале PNAS.