Перепрограммированный полиовирус для безопасной вакцинации

Молекулярные биологи и специалисты по компьютерным наукам из Stony Brook University, работающие под руководством профессора Экарда Уиммера (Eckard Wimmer), разработали и синтезировали новый класс ослабленных полиовирусов. Они использовали специальное программное обеспечение для методичного перекодирования генома вируса полиомиелита, после чего продемонстрировали возможность иммунизации животных с помощью ослабленных синтетических вариантов вируса. Полученные результаты подают надежду на появление нового класса живых противовирусных вакцин.

Шесть лет назад Экард Уиммер с коллегами синтезировали первый в мире искусственный вирус – полиовирус дикого типа. Это достижение стало значительным шагом на пути к работе, которой ученые занимаются в настоящее время.

Благодаря особенностям генетического кода существует невообразимо большое количество возможных вариантов кодирования любого белка. Для белков полиовируса число возможных кодировок превышает количество атомов во вселенной. С помощью мощного компьютерного алгоритма ученые выявили возможные варианты кодировок генов, предположительно ослабляющие вирус.

Они внесли в геном вируса сотни мельчайших мутаций, которые в точности сохраняли вирусные белки, однако нарушали механизм их кодирования в РНК. При этом во время синтеза аминокислотной цепочки транспортные РНК (тРНК) добавляли в цепочку пары аминокислот, которые не могут нормально функционировать, находясь в соседних положениях. Процесс создания такого вируса получил название SAVE – Synthetic Attenuated Virus Engineering (Создание синтетического ослабленного вируса). В результате этого процесса получается вирус, геном которого кодирует полностью аутентичные белки вируса дикого типа. Однако при этом каждая из сотен мутаций обуславливает крошечный дефект трансляции генетического кода в белок.

Трансляция такого необычного генома в вирусные белки неэффективна, поэтому наиболее сильно перекодированный вирус был ослаблен до такой степени, что потерял способность инфицировать клетки.

Ученые вводили различные варианты синтетического полиовируса мышам, у большинства из которых не наблюдалось никаких проявлений заболевания, однако происходил синтез антител против полиовируса. Эти вирусы еще непригодны для вакцинирования человека, однако предлагаемый подход имеет огромный потенциал. Авторы надеются, что с его помощью можно будет создавать ослабленные варианты большого количества различных вирусов.

Специалисты подчеркивают, что для разработки синтетических ослабленных вирусов необходимо использование компьютерных алгоритмов, т.к. только они позволяют одновременно создавать огромное количество мутаций и, таким образом, не только ослаблять вирус, но и исключать возможность его возвращения к дикому типу.

Портал «Вечная молодость» www.vechnayamolodost.ru по материалам ScienceDaily

01.07.2008