На изображении выше находится 3D-модель вируса Зика, ставшего настоящей напастью для некоторых стран Центральной и Южной Америки. Теперь, благодаря знанию о строении вируса и его структуре, ученые смогут быстрее разработать эффективные антивирусные препараты и вакцины.

Впервые вирус Зика был обнаружен в Уганде в 1947 году, однако на тот момент ученые ошибочно посчитали его неопасным. В течение времени вспышки заболеваний происходили в разных местах. Однако крупнейшая из них произошла в 2015 году, когда вирус начал массированную атаку на жителей Бразилии в апреле (на данный момент подтверждено 1,5 миллиона случаев заражения). К февралю 2016 года вирус охватил 33 страны и территории на двух континентах. При этом прогнозы ученых весьма неутешительны: по их мнению, к концу года вирусом Зика будет инфицировано 3-4 миллиона человек по всему миру.

Передается вирус чаще всего через комариные укусы. Основными же симптомами являются жар, сыпь на коже, конъюнктивит и боли в суставах. Печальнее всего то, что вирус оставляет после себя очень неприятные последствия в виде микроцефалии (состояние, при котором у детей неправильно развивается мозг и как следствие сопровождается дальнейшими нарушениями мозговой деятельности: аутизмом, слабоумием и синдромом Гийена — Барре, способным вызывать временный паралич) детей, чьи родители переболели вирусом во время беременности.

Последние месяцы ученые активно работают над поиском вакцины от этой напасти и пытаются больше узнать о вирусе. В рамках последних успешных исследований, команда ученых из университета Пердью стала первой научно-исследовательской группой, которой удалось визуализировать структуру вируса Зика. О деталях данного исследования написал журнал Science. Созданная практически на атомно-структурном уровне схема вируса поможет ученым найти эффективные лекарства.

«Это открытие демонстрирует не только важность и значимость таких фундаментальных исследований для здоровья человека, но также и старается привлечь внимание к быстро нарастающей проблеме мирового масштаба», — говорит ректор университета Пердью Митч Дэниелс.

«Эта талантливая группа исследователей решила один из сложнейших и важнейших вопросов в рамках весьма короткого периода времени и открыто предоставила результаты своей работы для дальнейшей разработки вакцин и средств лечения».

Замороженные клетки вируса Зика

Руководители исследовательской группы Ричард Кан и Майкл Россманн, а также их коллеги создали трехмерную карту взрослой частицы вируса Зика, используя технологию так называемой криоэлектронной микроскопии. После заморозки вируса ученые направили на него поток высокозаряженных электронов и создали таким образом двумерные электронно-микроскопические снимки. На их основе ученые создали единичную трехмерную модель вируса Зика в высоком разрешении. Обычно в таких случаях используется рентгеновская кристаллография, однако новый метод позволил гораздо быстрее и точнее создать нужные изображения.

Первое, что отметили ученые, было то, насколько вирус Зика похож на другие флавивирусы — вирусы, передающиеся через укусы насекомых (например, лихорадка денге, Западного Нила, а также тропическая лихорадка). Зика, как и другие флавивирусы, содержит внутри окруженный толстой мембраной икосаэдральной белковой оболочки геном РНК. Для ученых эта новость является весьма радостной, так как это означает, что те методики, которые использовались для создания вакцин против лихорадки денге и Западного Нила, можно также использовать для создания вакцины против вируса Зика.

Вирус Зика в разрезе

И все же частицы вируса Зика содержат один весьма значительный отличающий его от других вирусов компонент. Этим компонентом является Е-гликопротеин. Он содержит около 180 частей этого протеина (отмечены красным цветом), и благодаря чему вирус способен цепляться к определенным клеткам человека, включая антитела и клеточные рецепторы. Аналогичные «присоски» имеются и у лихорадки денге, однако уникальные особенности Е-гликопротеина вируса Зика могут объяснить ученым то, каким образом он способен атаковать нервные клетки, а также клетки, играющие ключевое значение в правильном развитии мозговой ткани.

«Если эти поверхностные «присоски» играют ту же самую роль, какую у лихорадки денге, позволяя цепляться к здоровым человеческим клеткам, то для нас это очень хорошие новости, так как это очень важная информационная база для разработки антивирусных препаратов», — отмечает Россманн.

«Если все так и есть, то вполне возможно разработать ингибитор, который будет блокировать функции протеина вируса цепляться к здоровым клеткам».

Помимо этого, можно будет разработать вакцину, которая будет направлена на уничтожение гликопротеина.