Ротовирус может помочь бороться с желудочным гриппом

Знание своего врага является очень важным для человека, и ученые по-ближе познакомились с одним из самых вредоносных вирусов - нововирус (или он же ротовирус).

Анализ нескольких штаммов норовируса показал, что вирус, вызывающий рвоту и диарею, может иметь различные размеры, сообщают исследователи  в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Ручки, изучающие белковую оболочку вируса, слегка скручены в некоторых штаммах, и патогену могут понадобиться заряженные атомы цинка для поддержания своей оболочки, выяснила ученые.

Эти открытия могут помочь в разработке вакцины или помочь исследователям найти лучшие способы дезинфекции зараженных вирусом поверхностей.

Ученые знают удивительно мало о вирусе, хотя он является ведущей причиной гастроэнтерита и болезней пищевого происхождения, от которых ежегодно заболевает около 21 миллиона человек только в Соединенных Штатах.

Никаких лекарств или вакцин против норовируса не существует. А вирус, как известно, трудно выращивать в лаборатории, что затрудняет его изучение. Только один штамм когда-либо был кристаллизован, чтобы выявить его структуру на атомном уровне.

” Мы понятия не имеем, какие клетки он заражает, как он вызывает диарею, почему симптомы так коротки", - говорит Крейг Вилен, вирусолог из Йельской школы медицины, который  участвовал в исследовании.

Исследователи также не знают: почему вирус вызывает больше случаев “желудочного гриппа” зимой, чем в другие сезоны; почему только один штамм циркулирует одновременно; почему иммунитет к вирусу длится всего около шести месяцев; и почему некоторые люди более восприимчивы, чем другие. - Это загадка, - говорит Вилен. 
Вирусная разновидность

Штаммы норовирусов различаются по размеру и расположению их белковых оболочек. Например, Гии.2 штамм снежной горы (с) аналогичен по размеру ги.1 штамм Норуолка (А) и Ги.7 Хьюстон штамм (B), но имеет шипы, которые скручены около 15 градусов против часовой стрелки относительно шипов на других штаммов.

Снежная гора также образовала более мелкие частицы (D)Всего с 60 субъединицами, вместо обычных 180. Вспышка штамма Гии.4 Minerva (E) состояла из 240 субъединиц, а ее поверхности были повернуты на 50 градусов по часовой стрелке относительно других штаммов, обнаружили исследователи. Эти различия могут влиять на то, как вирусы взаимодействуют с клетками человека.



Структурные биологи Лемор Джошуа-Тор и Джеймс Юнг из лаборатории Колд-Спринг — Харбор в Нью-Йорке провели исследование с использованием криоэлектронной микроскопии для просмотра оболочек нескольких штаммов норовируса, включая тип, известный как GII.4 это ответственно за около 70 процентов норовирусных инфекций.

Этот метод включает в себя глубокую заморозку вирусных образцов, которая сохраняет, как расположены белки и другие молекулы. (Исследователи собрали только внешнюю белковую оболочку по техническим причинам и так, чтобы никто не был заражен живым норовирусом во время экспериментов.)

Микроскопические снимки показали удивительное разнообразие размеров вирусных частиц, с некоторыми небольшими, средними и крупными штаммами, а некоторые даже с частицами разного размера внутри одного и того же штамма.

Некоторые вирусные оболочки даже казались слишком маленькими, чтобы соответствовать РНК, которая несет генетические инструкции вируса, что означает, что эти частицы могут быть просто полыми оболочками.

"Даже те, которые имеют одинаковый размер, имеют довольно много различий",-говорит Джошуа-Тор, который также является исследователем медицинского института Говарда Хьюза. Шипы или ручки, усеивающие вирусные оболочки, скручены по-разному в каждом штамме, говорит она, хотя пока не ясно, могут ли эти повороты влиять на то, как вирус заражает клетки. 

Учитывая, что команда исследовала только внешние белковые оболочки, Вилен говорит, что будет важно увидеть, имеют ли полные норовирусы, содержащие РНК и другие белки, ту же структуру, что и эти оболочки. 

Знание того, как вирус структурирован, может помочь ученым разработать вакцины, нацеленные на уязвимые места в оболочке, говорит Мэтью Мур, микробиолог из Университета Массачусетса в Амхерсте. Он также заинтригован открытием, что ионы цинка, по-видимому, удерживают вирусные частицы от распада, что может иметь более широкие последствия.

Добавление цинка к будущим вакцинам, которые включают вирусные белки, может также помочь сделать лечение более стабильным. И использование химических веществ, которые крадут цинк из вирусов, может помочь в дезинфекции поверхностей, таких как ткани и нержавеющая сталь, которые не выдерживают отбеливания, говорит он.