Ученые выяснили, как самый опасный штамм хантавируса проникает в человеческие клетки
Хантавирус Андес способен прикрепляться к человеческим клеткам, используя особый участок на своей поверхности. Однако он практически недоступен антителам, мешающим заражению. Теперь ученые выяснили, как устроена такая защита и почему вирус все же можно остановить.
Хантавирусы — РНК-содержащие вирусы из семейства Hantaviridae, что входит в отряд Bunyavirales. Главные природные носители опасных для человека хантавирусов — грызуны. Заразиться можно, вдохнув пыль с частицами их мочи, помета или слюны.
Ученые выделяют хантавирусы Старого Света, распространенные в Европе и Азии, и Нового Света, встречающиеся в Америке. Первые, например вирусы Пуумала и Хантаан, вызывают геморрагическую лихорадку с почечным синдромом. Вторые, в том числе вирусы Андес и Син-Номбре, могут поражать легкие и сердце: при тяжелом течении развивается дыхательная недостаточность, а смертность может достигать 40 процентов. Специальных препаратов для лечения хантавирусных инфекций пока нет.
Международная исследовательская группа под руководством Леандро Баттини (Leandro Battini) из Университета Париж-Сите (Франция) изучила южноамериканский вирус Андес. В отличие от большинства хантавирусов, он способен передаваться от человека к человеку и стал причиной вспышки на круизном лайнере MV Hondius весной 2026 года, о чем Naked Science рассказывал ранее.
Чтобы заразить клетку, вирусу сначала нужно закрепиться на ее поверхности. Для этого Андес использует протокадгерин-1 (PCDH1) — белок, который находится в том числе на клетках кровеносных сосудов. В норме он помогает клеткам взаимодействовать друг с другом. Причем об этой связи ученые знали и раньше, однако устройство самого контакта оставалось неясным.
Теперь, создав в лаборатории копию белкового шипа вируса, исследователи изучили его вместе с клеточным рецептором с помощью криоэлектронной микроскопии. Метод позволил рассмотреть их соединение почти на атомном уровне. Выяснилось, что четыре молекулы вирусного белка Gn образуют в центре шипа углубление. В него входит небольшой участок PCDH1, соприкасаясь сразу с четырьмя молекулами Gn.
Это многое объяснило: целая вирусная частица распознает PCDH1, а отдельные белки ее оболочки — нет. Необходимое углубление появляется лишь тогда, когда шип собран целиком. Другой компонент шипа, белок Gc, затем помогает вирусной оболочке слиться с мембраной клетки.
Ученые также выяснили, какие именно участки вирусного белка помогают ему распознавать человеческие клетки. Ими оказались три небольшие петли в структуре Gn. Для проверки заменили соответствующие участки белка другого хантавируса — Хантаан — на участки Андес. После такой замены лабораторные вирусные частицы научились связываться с PCDH1, хотя раньше этого не происходило. Правда, связь с рецептором была сильно слабее, чем у вируса Андес.
Но как антитела могут помешать вирусу прикрепиться к клетке, если нужный участок скрыт в углублении? К тому же его ширина составляет всего около 2,5 нанометра — слишком мало, чтобы обычное антитело спокойно проникло внутрь. Оказалось, проникать туда им вовсе не обязательно.
Изучив четыре нейтрализующих антитела, исследователи выявили два способа, с помощью которых те мешают вирусу связываться с клеткой. Два антитела прикрепляются рядом с углублением и перекрывают вход в него. Еще два действуют иначе: связываются с другими участками вирусного шипа, но из-за своих размеров не позволяют PCDH1 приблизиться к месту соединения.
Результаты научной работы, опубликованной в журнале Nature, открывают новые возможности для разработки препаратов против хантавирусных инфекций. Так, ученые предложили искать небольшие молекулы или особые антитела, способные проникать непосредственно в углубление. Если этот участок получится заблокировать, вирус не сможет прикрепиться к клетке и начать заражение. Однако эффективность такого подхода еще предстоит проверить.
