Вчені ідентифікували потенційну мету для майбутньої вакцини проти ВІЛ

Вірусу імунодефіциту людини вдається вислизати від творців вакцин ось уже 30 років, зокрема завдяки неймовірній здатності до мутацій, що дозволяє йому з легкістю обходити будь-які заздалегідь створені перешкоди.

Але ось, здається, вченим з Массачусетського технологічного інституту і Інституту Рейгона (обидва - США) вдалося знайти перспективну стратегію для дизайну майбутньої вакцини, яка використовує математичний підхід, успішно апробований для вирішення проблем квантової фізики, а також при аналізі флуктуацій цін на ринку цінних паперів .

Вакцини вчать імунну систему негайно реагувати на специфічні молекулярні особливості патогенів. Але здатність вірусу імунодефіциту (HIV) до мутацій робить практично неможливим підбір правильної вакцини. У пошуках нової стратегії вчені вирішили відмовитися від націлювання на індивідуальні амінокислоти. Замість цього вони поставили собі за мету ідентифікувати незалежно еволюціонують групи амінокислот в протеїнах, коли всередині кожної групи амінокислоти розвиваються в тандемі, тобто «озираються один на одного» для підтримки життєздатності вірусу. Особливо наполегливо дослідники шукали такі групи, еволюції всередині яких мали б максимальний шанс закінчитися для ВІЛ крахом - його подальшої нежиттєздатністю. Тоді при проведенні багатосторонній атаки саме на такі місця вірусу можна було б загнати його в пастку «між двох вогнів»: або його задушила б імунна система, або він мутував б і самознищилася.

Використовуючи теорію випадкових матриць, команда дослідників шукала еволюційні обмеження в так званому Gag-протеїнової сегменті HIV, який утворює білкову оболонку вірусу. Потрібно було знайти колективно еволюціонують групи амінокислот з високим рівнем негативних кореляцій (і низьким числом позитивних, дозволяють вірусу вижити), коли численні мутації знищують вірус. І такі комбінації були виявлені в регіоні, який самі дослідники назвали Gag-сектор 3. Він залучений в стабілізацію протеїнової оболонки вірусу, тому множинні мутації в цьому місці можуть призвести до для структури вірусу колапсом.

Цікаво, що, коли дослідники вивчали випадки ВІЛ-інфікованих людей, які від природи здатні відображати атаки вірусу, вони виявили, що імунні системи таких пацієнтів проводили атаки переважно по Gag-сегменту 3.

Зараз автори намагаються відшукати і інші подібні регіони в структурі вірусу за межами Gag-сектора, а також розробляють елементи активних компонентів майбутньої вакцини, яка навчить імунну систему миттєво реагувати на присутність протеїнів Gag-сектора 3 і негайно атакувати його потрібним чином.

На черзі тести на тваринах, а поки всі подробиці роботи будуть представлені на 56-й щорічній Конференції біофізичного товариства, яка пройде 25-29 лютого в Сан-Дієго (Каліфорнія, США). Резюме презентації є за цим посиланням.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9], [10]