Искажение: исследователи открывают новую стратегию антител к вирусам-инвалидам

Широко известно, что антитела нейтрализуют ы, прикрепляясь к их поверхности и блокируя заражение клеток-хозяев. Но новое исследование показывает, что этот барьерный метод — не единственный способ нейтрализации вирусов антителами. Международная группа исследователей под руководством Пенсильванского университета обнаружила, что антитела также искажают вирусы, тем самым препятствуя их правильному прикреплению к клеткам и проникновению в них.


«Все думают, что антитела связываются с вирусами и блокируют их попадание в клетки — по сути, блокируют их», — сказал Ганеш Ананд, доцент химии Пенсильванского университета. «Но наше исследование впервые показывает, что антитела могут также физически искажать вирусы, поэтому они не могут должным образом прикрепляться к клеткам-хозяевам и инфицировать их».

В своем исследовании, опубликованном сегодня (30 ноября) в журнале Клетка, Ананд и его коллеги исследовали взаимодействия между человеческим моноклональным антителом (HMAb) C10 и двумя болезнетворными вирусами: Зика и денге. Антитела HMAb C10, которые они использовали, ранее были выделены у пациентов, инфицированных вирусом денге, и также было показано, что они нейтрализуют вирус Зика.

Исследователи использовали комбинацию методов, в том числе криогенную электронную микроскопию (крио-ЭМ) для визуализации вирусов и масс-спектрометрию с водородно-дейтериевым обменом (HDXMS), чтобы понять их движение.

«Крио-ЭМ включает мгновенное замораживание раствора, содержащего интересующие молекулы, с последующим направлением на них электронов для создания множества изображений отдельных молекул в различных ориентациях», — пояснил Ананд. «Эти изображения затем объединяются в один снимок того, как выглядит молекула. ​​Этот метод дает гораздо более точные изображения молекул, чем другие формы микроскопии».

Чтобы задокументировать влияние антител на вирусы Зика и денге, команда собрала крио-ЭМ снимки вирусов в условиях возрастающих концентраций антител.

Параллельно с этим команда применила HDXMS, метод, при котором представляющие интерес молекулы — в данном случае Зика и вирус денге вместе с антителами HMAb C10 — погружаются в тяжелую воду. Ананд объяснил, что в тяжелой воде атомы водорода заменены дейтерием, более тяжелым изотопным родственником водорода.

«Когда вы погружаете вирус в тяжелую воду, атомы водорода на поверхности вируса обмениваются дейтерием», — сказал он. «Затем вы можете использовать масс-спектрометрию, чтобы измерить тяжесть вируса как функцию этого обмена дейтерия. Делая это, мы заметили, что вирус денге, но не вирус Зика, становился тяжелее с дейтерием по мере того, как в раствор добавлялось больше антител. Это говорит о том, что в случае вируса денге антитела искажают вирус и позволяют проникать большему количеству дейтерия. Это как если бы вирус сдавливался, и открывалась большая площадь поверхности, на которой водород можно было обменять на дейтерий ».

Напротив, вирус Зика не стал тяжелее при помещении в тяжелую воду, что позволяет предположить, что его поверхность, хотя и полностью занята антителами, не искажается антителами.