Superopløselig mikroskop afslører hemmeligheder ved dødbringende Nipah-virus

Den dødbringende Nipah -virus og andre lignende samler sig på en meget mere tilfældig måde end tidligere antaget, ny UBC -forskning har fundet. Opdagelsen kunne give forskere mulighed for at udvikle mere effektive vacciner og udelukke mange metoder til bekæmpelse af disse vira.

Kemiprofessor Keng Chou og hans team af forskere fra UBC og Cornell University brugte et superopløsningsmikroskop patenteret af UBC til at observere, om vira faktisk samler sig på den måde, forskere har hypotetiseret.

"Vi kiggede på hundredvis af billeder, og vi kunne ikke finde noget, der understøttede den nuværende model, "sagde Chou." For nogle af disse dødelige vira, replikationsprocessen er faktisk ikke så kompliceret som nogle troede. "

Nipah er et eksempel på en "indhyllet" virus, som får sin ydre indpakning fra den inficerede værtscelle, meget gerne de vira, der forårsager influenza, rabies, mæslinger og AIDS. Nipah kan forårsage alvorlige sygdomme og dødelig hjernens hævelse hos både mennesker og dyr. Årlige udbrud i Sydøstasien dræber 40 til 90 procent af de smittede. I 2018, kun to ud af 19 mennesker smittet af Nipah i Indien overlevede et udbrud.

Nipah -virus har tre strukturelle proteiner:et matrixprotein, der giver struktur, og to kuvertproteiner, der gør det muligt for virussen at vedhæfte og smelte sammen med værtsceller. Forskere har troet, at matrixproteiner "rekrutterer" kuvertproteiner, sender en slags signal ud, så de alle kan slutte sig sammen på cellemembranen og blive en funktionel virus. Forskere har forsøgt at identificere dette signal i håb om at finde måder at forstyrre processen.

Imidlertid, Chou og hans team observerede, at kuvertproteiner har en tendens til at være spredt tilfældigt på cellemembranen. De tror nu, at disse proteiner udelukkende afhentes ved en tilfældighed, når de inkorporeres i en virus. Dette producerer viruspartikler hurtigere end tidligere forudset, men mange matrixproteiner tager slet ikke kuvertproteinerne op, og bliver ikke til funktionelle vira.

Denne observation har konsekvenser for vaccination, ikke kun mod Nipah, men potentielt mod influenza, HIV og andre indhyllede vira. Vacciner virker ved at udsætte en person for en lille mængde modificeret virus eller virale proteiner, som samler kroppens naturlige forsvar. I øjeblikket, der er ingen Nipah -vaccine godkendt til human brug. En af de potentielle strategier under udvikling er at bruge viruslignende partikler, som er proteinbaserede strukturer, der efterligner vira, at stimulere immunrespons.

"Hvis en vaccine indeholder en stor procentdel af viruslignende partikler, der kun har matrixproteinet, men ikke kappeproteinerne, det vil ikke udløse et stærkt immunrespons over for de proteiner, der er mest afgørende for at hjælpe en virus ind i cellerne, "sagde Qian Liu, en postdoktor i UBCs kemiafdeling, der var hovedforfatter af undersøgelsen. "Vacciner kunne gøres mere effektive, hvis vi finder en måde at udelukke de ikke-funktionelle partikler fra blandingen."