Противораковый вирус подходит к опухолевому рецептору как «ключ в замке»’

Учеба, опубликованные в Труды Национальной академии наук в Октябре 29, 2018, предоставляет первые подробные изображения того, как сложная долина Сенека вирус образует с предпочтительным рецептором. Исследователи использовали криоэлектронную микроскопию, чтобы получить изображения более 7000 частицы и визуализировали структуру в высоком разрешении. Они прогнозируют, что их результаты помогут ученым разработать вирус, и другие кандидаты на вирусные препараты, для клинического использования.

“Если у вас есть вирус, который поражает раковые клетки и больше ничего, это лучший инструмент борьбы с раком,” сказал проф.. Матиас Вольф, главный научный сотрудник отдела молекулярной криоэлектронной микроскопии ОИСТ и состарший автор исследования. “Я ожидаю, что это исследование приведет к усилиям по разработке вирусов для терапия рака.”

Борьба с двумя третями случаев рака у человека

За последние несколько лет, так называемые “виротерапия” выросла как новая ветвь иммунотерапии рака.. Противораковые вирусы имеют тенденцию поражать опухоли, сохраняя при этом здоровые клетки вокруг них., и многие из них уже существуют в природе. Ученые выследили этих убийц рака, изучить их стратегии нападения, и оптимизировать их эффективность посредством генетической модификации. Соединенные штаты. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов уже одобрило одну вирусную терапию для лечения меланомы IV стадии., и другие кандидаты на вирусные препараты кажутся многообещающими в клинических испытаниях.

Вирус долины Сенека выделяется в качестве потенциального средства виротерапии по одной ключевой причине: он избирательно воздействует на рецептор, который покрывает опухолевые клетки в более чем 60 процент рака человека. Рецептор, известный как ANTXR1, экспрессируется только на опухолях, но у него есть двоюродный брат, который появляется только на здоровых тканях, называется ANTXR2. Вирус долины Сенека не связывается с аналогичным рецептором на здоровых клетках — он проявляет лишь сильное сродство к ANTXR1.. Авторы исследования хотели знать, почему.

“Различия между двумя рецепторами незначительны., но тем не менее,, эти тонкие различия делают одну привязки вирус с высоким сродством, а другие нет,” сказал Вольф. Исследователи обнаружили, что внешняя оболочка вируса замков Seneca Valley плотно на конкретные структурные особенности ANTXR1-функций, которые не сохраняющихся в ANTXR2. “Компоненты должны соответствовать друг с другом, как ключ в замок-это высокоразвитая система, в которой все подходит идеально.”

Крио-ЭМ-карта украшенного рецептором капсида, в которой одиночный протомер заменен атомной моделью.. Белки капсида вируса долины Сенека показаны синим цветом., зеленый, и красный, рецептор ANTXR1 показан пурпурным цветом.. кредит: OIST и Университет Отаго

Разработка оптимальной терапии рака

Вирус долины Сенека уже продемонстрировал свою способность бороться с раком в клинических исследованиях фазы I при солидных опухолях у детей и исследованиях фазы II при мелкоклеточном раке легких.. Но есть одна проблема: Организм вырабатывает иммунитет к вирусу в течение трех недель и уничтожает вирус до того, как его работа будет завершена..

“Если вы вводите вирус в качестве вакцины, вам нужен иммунный ответ – вот, цель — уничтожение вируса,” сказал Вольф. “В этом случае, ты хочешь обратного. Вы хотите, чтобы вирус ускользнул от иммунной системы, продолжать размножаться и убивать раковые клетки.”

“Глядя на эту структуру, мы можем узнать, какая часть вируса необходима для связывания с рецептором, а какая нет.,” сказал проф.. Михня Бостина, академический директор Центра электронной микроскопии Отаго при Университете Отаго и состарший автор исследования. “Если мы хотим сделать вирус «лучше»,’ мы можем попытаться изменить несущественные части, чтобы избежать действия иммунной системы, оставив при этом важную часть нетронутой.”

С более глубоким пониманием того, как работает вирус, ученые, возможно, смогут перехитрить иммунную систему организма и защитить своего могучего убийцу рака. В принципе, Вирус долины Сенека также может быть модифицирован для распознавания различных рецепторов., Волк сказал, что делает его широко применимым оружием в борьбе с рак.

“Меня всегда заинтриговало, как мы можем использовать природные микроорганизмы себе во благо.,” сказала Надишка Джаявардена, аспирант Университета Отаго и первый автор исследования. “Возможность работать над вирусом, который может убивать рак, очень полезна., особенно зная, что однажды наши открытия потенциально могут привести к решению серьезной глобальной проблемы здравоохранения.”

Источник: medicalxpress.com,

Окинавский институт науки и технологий