Триптофан

Том 13 научных докладов, Номер статьи: 9403 (2023) Цитировать эту статью

2 Альтметрика

Подробности о метриках

Респираторно-синцитиальный вирус (РСВ) является основной причиной серьезных и даже смертельных острых инфекций нижних дыхательных путей у младенцев и пожилых людей. Мощная нейтрализация RSV была достигнута с помощью антител, которые избирательно связывают префузионную форму слитого вирусного белка (F). Мы предположили, что аналогичная мощная нейтрализация может быть достигнута с использованием аптамеров, нацеленных на белок F. Аптамеры еще не достигли своего трансляционного потенциала для терапии или диагностики из-за их короткого периода полураспада и ограниченного диапазона взаимодействий мишень-аптамер; однако эти недостатки можно устранить путем применения нуклеотидов, удерживающих аминокислотоподобную боковую цепь. В этом исследовании стабилизированная версия префузионного белка F RSV была выбрана путем отбора аптамеров с использованием библиотеки олигонуклеотидов, содержащей триптофанподобную боковую цепь. Этот процесс привел к образованию аптамеров, которые связывали белок F с высоким сродством и различали его конформацию до и после слияния. Идентифицированные аптамеры ингибировали вирусную инфекцию эпителиальных клеток легких. Более того, введение модифицированных нуклеотидов продлило период полураспада аптамеров. Наши результаты показывают, что нацеливание аптамеров на поверхность вирусов может привести к появлению эффективных кандидатов на лекарства, которые смогут идти в ногу с постоянно развивающимися патогенами.

Респираторные заболевания являются ведущей причиной заболеваемости и смертности среди детей раннего возраста. Респираторно-синцитиальный вирус (РСВ) является наиболее распространенным сезонным респираторным вирусом, обычно приводящим к легким симптомам, напоминающим простуду, у младенцев1; однако он также может вызывать тяжелые заболевания дыхательных путей, в частности бронхиолит, воспаление мелких дыхательных путей в легких и пневмонию2. Помимо маленьких детей, инфекция RSV может привести к тяжелому заболеванию у людей с ослабленным иммунитетом и пожилых людей и связана с развитием астмы3. Инфекции RSV являются основной причиной госпитализации детей раннего возраста во всем мире и второй наиболее распространенной причиной детской смертности в странах с низким и средним уровнем дохода4.

РСВ является высококонтагиозным возбудителем и распространяется среди групп детей раннего возраста, внутри семей и между госпитализированными пациентами посредством прямого физического контакта, капельной и аэрозольной передачи5,6. Недавние ограничительные меры из-за пандемии COVID-19 способствовали нарушению сезонной картины заражения респираторными вирусами. Это могло привести к увеличению численности населения, не иммунологически наивного, что привело к более тяжелым вспышкам РСВ во всем мире7. В настоящее время не существует лицензированной вакцины для профилактики инфекций RSV, хотя многие вакцины-кандидаты находятся в стадии разработки. Единственными одобренными профилактическими средствами являются моноклональные антитела, направленные против белка F.

RSV представляет собой плеоморфный оболочечный РНК-вирус. Из 11 белков, кодируемых геномом RSV, три (F, G и SH) закреплены в мембране и участвуют в проникновении вируса. Два основных гликопротеина G и F, находящихся на поверхности, имеют решающее значение для прикрепления и слияния вируса соответственно. Предполагается, что небольшой гидрофобный белок (SH) участвует в формировании ионных каналов (виропорин) для модуляции инфицированной клетки; однако точная функция не совсем понятна8. Белок F незаменим для заражения клетки-хозяина, и его генетическое разнообразие невелико по сравнению с белком G9. Эти особенности делают белок F рациональной мишенью для терапевтического вмешательства. Конформация белка F претерпевает значительные изменения во время слияния мембран, т.е. префузионная форма белка превращается в постслитую F. Этот процесс также может происходить спонтанно, что указывает на метастабильность префузионной конформации10. Было выработано множество человеческих антител против белка F, и было доказано, что варианты связывания Ø-специфического антигенного участка F до слияния обладают сильной вируснейтрализующей способностью11. Чтобы помочь в разработке вакцины, с помощью структурного проектирования была создана стабилизированная версия префузионного белка F12. Эта мутантная версия RSV F сохраняла доступность антигенного сайта Ø даже при воздействии экстремальных значений pH, осмоляльности и температуры.