Новости

Вирус гриппа А, вызывающий сезонные вспышки гриппа, также является единственным вирусом гриппа, который ранее вызывал пандемии гриппа.     Это делает грипп А важной темой исследований, поскольку сезонный грипп вызывает от 290 000 до 650 000 смертей в год во всем мире. Поскольку вирус гриппа А постоянно мутирует, его бывает трудно обнаружить, лечить и прививать от него. Чтобы решить эту проблему, исследователи ищут части вируса гриппа, которые не изменяются при мутациях. Потенциальной мишенью стала структура вируса, известная как промоторная область или промотор.    Для того чтобы быстро обнаружить присутствие вируса гриппа А, исследователи разработали флуоресцентный зонд, который может связываться с промоторной областью РНК вируса гриппа А. Методика была представлена в статье, опубликованной 23 мая в журнале Analytical Chemistry.    "Промоторная область РНК вируса гриппа А стала новой мишенью для биохимического и терапевтического применения, поскольку эти сиквенсы не участвуют в генных вариациях, связанных с патогенезом и противовирусной устойчивостью", - рассказывает Юсуке Сато, доцент Университета Тохоку. "Полученные результаты позволяют разработать новые молекулярные зонды для исследования гриппа А с целью диагностики инфекции гриппа А, а также разработать новые антивирусные препараты, нацеленные на область промотора РНК этого вируса".   Для создания флуоресцентного зонда исследователи использовали тип синтетической ДНК под названием пептидная нуклеиновая кислота (PNA). Триплексная PNA может быть специально разработана для нацеливания на двухцепочечную РНК в структуре вируса гриппа А сиквенс-селективным способом. Затем исследователи соединяют триплексообразующую PNA с тиазоловым оранжевым красителем и небольшой молекулой (спейсером), которая связывается с внутренней петлевой структурой РНК.    Чтобы определить эффективность разработанного конъюгата, исследователи сначала оценили, насколько ярко он светился, когда он связывался с целевой структурой  промоторной области. Свечение было более чем в 130 раз ярче, чем когда он ни с чем не был связан. Также, комбинация с использованием PNA имела аффинность связывания на два порядка выше. Этот результат показывает, насколько перспективной может быть эта методика для диагностики гриппа А, поскольку промоторная область остается стабильной независимо от штамма гриппа.    "Мы продемонстрировали избирательную флуоресцентную реакцию конъюгата на совокупную РНК из клеток, инфицированных вирусом гриппа А H1N1, по сравнению с клетками, инфицированными имитаторами", - сказал Сато. "Этот метод может стать перспективным кандидатом для анализа РНК вируса гриппа А на основе прямого зондирования промоторной области РНК вируса гриппа А, что значительно отличается от золотого стандарта - метода ПЦР".    Пока мир следит за продолжающейся пандемией COVID-19, исследователи стремятся найти решения для будущих вспышек гриппа А. Это исследование может быть использовано для создания более чувствительных тестов, которые смогут легче обнаружить вирус гриппа А и в будущем промотор может стать перспективной мишенью для противовирусных препаратов.

Исследователи Массачусетского технологического института выявили компоненты слизи, которые могут воздействовать на Candida albicans и препятствовать возникновению инфекции.     Эти молекулы, известные как гликаны, являются основной составляющей муцинов - гелеобразующих полимеров, из которых состоит слизь. Муцины содержат множество различных гликанов, которые представляют собой сложные молекулы сахаров. По словам Катарины Риббек, руководителя исследования, опубликованного в журнале Nature Chemical Biology, растущее число исследований показывает, что гликаны могут быть специально адаптированы для борьбы с конкретными патогенами - не только Candida albicans, но и другими, такими как Pseudomonas aeruginosa и Staphylococcus aureus.    "Слизь представляет собой обширную библиотеку молекул с большим количеством ингибиторов вирулентности готовых к использованию", - говорит Риббек. Использование преимуществ этих муцинов может помочь исследователям разработать новые противогрибковые препараты или сделать вызывающие заболевания грибки более восприимчивыми к существующим препаратам. За последнее десятилетие Риббек и другие исследователи обнаружили, что слизь - далеко не инертный продукт отходов -  она играет активную роль в удержании потенциально вредных микроорганизмов под контролем.    Предыдущая работа Риббек показала, что муцины могут предотвратить переход Candida albicans в гифальную форму. Гифы могут выделять токсины, которые повреждают иммунную систему и ткани, а также являются необходимым компонентом для формирования биопленок. "Большинство инфекций Candida возникает в результате образования патогенных биопленок, которые резистентны к противогрибковым препаратам, что создает значительные клинические проблемы для лечения", - отмечает Риббек. "В слизи дрожжевые клетки продолжают расти, но они не становятся патогенными. В слизи есть что-то, что, по-видимому, сдерживает патогены".    Муцины состоят из сотен гликанов, прикрепленных к длинной белковой основе и образующих структуру, напоминающую кисть. В данном исследовании Риббек и ее коллеги хотели выяснить, могут ли гликаны самостоятельно обезвреживать Candida albicans, будучи отделенными от муциновой основы, или же для этого необходима вся молекула муцина. Отделив гликаны от основы, исследователи подвергли Candida albicans их воздействию и обнаружили, что эти скопления гликанов могут препятствовать образованию филаментов Candida. Они также были способны подавлять адгезию и образование биопленок и изменять динамику взаимодействия Candida albicans с другими микроорганизмами. Это было характерно для муцин-гликанов, полученных из слюны человека и желудочной и кишечной слизи животных.    Выделить отдельные гликаны из их смеси очень сложно, поэтому группа синтезировала шесть различных гликанов, которые наиболее часто встречаются на слизистых поверхностях, и использовала их для проверки того, могут ли отдельные гликаны обезвредить Candida albicans. Испытания, проведенные в лаборатории Риббек, показали, что каждый из этих гликанов проявлял, по крайней мере, некоторую способность останавливать филаментацию самостоятельно, а некоторые из них были столь же эффективны, как и комбинации нескольких гликанов, которые исследователи тестировали ранее.    Это исследование в сочетании с предыдущей работой Риббек по изучению Pseudomonas aeruginosa и текущими исследованиями Staphylococcus aureus и Vibrio cholerae позволяет предположить, что различные гликаны специализированы для обезвреживания различных видов патогенов. Авторы предполагают что, используя разнообразие гликанов, будет возможно разработать новые методы лечения различных инфекционных заболеваний. Например, гликаны могут быть использованы для того, чтобы либо остановить инфекцию Candida, либо повысить ее чувствительность к существующим противогрибковым препаратам путем разрушения филаментов. "Гликаны сами по себе потенциально могут обратить инфекцию вспять и они также могут сенсибилизировать патогены к противогрибковым препаратам, тем самым делая их более управляемыми для иммунных клеток", - говорит Риббек.    Сейчас Риббек работает с коллегами над поиском способов доставки муцин-гликанов внутрь организма или на поверхности, например, на кожу. Она также проводит несколько исследований, изучая, как гликаны влияют на целый ряд различных микроорганизмов. "Мы изучаем различные патогены и учимся использовать этот удивительный набор природных регуляторных молекул", - говорит она. "Если мы выясним, как терапевтически доставить или увеличить количество этих защитных муциновых гликанов в слизистую оболочку человека, мы сможем потенциально предотвращать и лечить инфекции у людей, поддерживая микроорганизмы в их комменсальных формах".