Transplantationsskadelig virus kommer i fokus

Forskere fra University of Leeds har afsløret strukturen af ​​en virus, der påvirker nyre- og knoglemarvstransplanterede patienter i næsten atomiske detaljeringsniveauer for første gang.

Denne detaljerede information fungerer som en strukturel visualisering på molekylært niveau, giver forskere mulighed for at studere flere potentielle mål for antivirale behandlinger eller lægemidler.

For at skabe et lægemiddel, der kan målrette mod vira, forskere skal vide, hvordan virussen ser ud. Med denne viden, de kan målrette kemiske forbindelser mod det på en sådan måde, at de binder sig præcist til det, forhindrer virussen i at fungere. Jo mere detaljeret den struktur, de skal arbejde med, jo mere præcision de kan anvende.

Forskerteamet ved universitetets Astbury Center for Strukturel Molekylærbiologi fokuserede på det infektiøse BK -polyomavirus (BKV), ved hjælp af centrets to kryo-elektronmikroskoper til at udvikle den utroligt detaljerede billeddannelse, der kræves.

Et forskningsartikel, der annoncerer de nye strukturer, er blevet offentliggjort i tidsskriftet Struktur . Detaljeringsgraden i billedet gør det muligt for forskere at se funktioner på virussen så lille som ~ 3 Ångströms bred. En Ångström svarer til en ti-milliardtedel af en meter eller 0,1 nanometer. Strukturen er så lille, at den ikke kan ses med det blotte øje.

Astbury Center ph.d. -forsker Dan Hurdiss, hovedforfatter til papiret, sagde:"Vores strukturer giver det hidtil klareste billede af den infektiøse viruspartikel. Disse detaljerede oplysninger fungerer som en strukturel køreplan, giver os mulighed for at visualisere flere potentielle mål for antivirale behandlinger.

"Disse kan omfatte lægemidler, der blokerer BKV for at komme ind i vores celler, eller som forhindrer korrekt samling af viruspartiklen. Fremadrettet, disse strukturer kan også bruges til at identificere, hvordan antistoffer fra patienter med andre sygdomme genkender BKV -viruspartiklen og dermed hjælper med udviklingen af ​​en vaccine. "

Omkring 80% af verdens voksne befolkning er inficeret med BKV, men virussen forårsager sjældent sygdom hos mennesker med et sundt immunsystem. Imidlertid, hos immunkompromitterede personer, BKV kan 'genaktivere' og forårsage alvorlige sygdomme.

To sådanne eksempler på BKV-associerede sygdomme er polyomavirus-associeret nefropati (PVAN) og hæmoragisk blærebetændelse (HC), som påvirker henholdsvis nyre- og knoglemarvstransplantationsmodtagere.

Omkring 10% af de mennesker, der får en nyretransplantation, vil lide af PVAN, og op til 90% af disse vil få deres transplantationsorganer afvist. På nuværende tidspunkt, der er begrænsede behandlingsmuligheder tilgængelige for personer, der lider af BKV -associerede sygdomme.

De nye strukturer vil give håb til syge, ved at give forskere et forskningsværktøj af bedre kvalitet at arbejde med.

Strukturerne blev skabt ved hjælp af kryo-elektronmikroskopimetoden, ved at fryse infektiøse BKV -partikler og tage tusindvis af billeder ved hjælp af mikroskoperne. Disse todimensionelle billeder blev derefter kombineret beregningsmæssigt for at producere en højopløselig, tredimensionel opfattelse af virussen.

Professor Neil Ranson, Direktør for Cryo-Electron Microscopy ved University of Leeds, sagde:"Cryo-elektronmikroskopi har eksisteret i 30 år og har været utrolig nyttig, men indtil for nylig manglede teknologien evnen til rutinemæssigt at se på molekyler på det nødvendige detaljeringsniveau.

"Uden den detalje, forskere kæmpede undertiden for at forstå strukturen af ​​biologiske molekyler og hvordan de fungerer, især når de er på deres normale arbejdsplads:inde i vores celler.

"Imidlertid, de Titan Krios-mikroskoper, vi har installeret i Leeds, er absolut topmoderne, og betyder, at disse begrænsninger er blevet knust. Forskere og industribrugere, der arbejder med os, kan nu forestille sig biologiske molekyler med en utrolig opløsning. Vigtigt, vi vil også kunne se, hvordan disse molekyler interagerer med hinanden. "