С помощью ДНК-оригами химики сделали капсулы, в которых можно запереть и нейтрализовать вирус. Эти капсулы представляют собой оболочки с октаэдрической или икосаэдрической геометрией, размер и форму капсул можно подбирать в зависимости от типа вируса. Как пишут ученые в Nature Materials, эффективность подхода им удалось показать на вирусе гепатита B.
Один из перспективных универсальных способов борьбы с вирусными заболеваниями. Запирать и нейтрализовать вирусные частицы в капсулах из биополимеров. Чтобы такой подход работал, капсула. Во-первых, должна быть достаточно большой (нужный вирус должен в ней помещаться). Во-вторых, на ее внутренней поверхности должны быть химические группы, которые связываются с функциональными группами самого вируса. И для прочного закрепления лучше, чтобы их было несколько. Чаще всего такие капсулы делают похожими на белковые вирусные капсиды. Однако макромолекулярные клетки из белка обычно не превосходят по размеру ста нанометров. Поэтому для больших вирусных частиц их использовать нельзя. И в качестве универсального средства нейтрализации вирусов они не подходят.
ДНК оригами
Американские и немецкие химики под руководством Хедрика Дитца (Hendrik Dietz) из Мюнхенского технического университета предложили вместо белковых капсул использовать для связывания вирусов оболочки, сделанные из молекул ДНК. Благодаря технологии ДНК-оригами из нуклеиновых кислот можно собирать довольно большие структуры. И с высокой точностью менять их геометрию и расположение функциональных групп.
Капсулы для вирусов авторы работы предложили собирать из треугольных элементов. В качестве прототипа такой оболочки ученые использовали икосаэдрические вирусные капсиды. Капсиды составлены из капсомеров. Одинаковых белковых элементов, которые складываются в пятиугольные и шестиугольные структуры. А те в свою очередь — в многогранник с икосаэдрической симметрией. В зависимости от размера молекулы ДНК, из которой состоит вирус, отличаться будет и количество капсомеров в капсиде.
Врачи и эксперты в области вирусологии с интересом отреагировали на недавние достижения ученых, которые смогли запереть вирус гепатита в клетке из ДНК. По их мнению, это открытие может стать важным шагом в борьбе с вирусными инфекциями. Специалисты отмечают, что такая технология позволяет лучше изучать вирусные механизмы и разрабатывать более эффективные методы лечения.
Однако некоторые врачи предостерегают от преждевременных выводов. Они подчеркивают, что, несмотря на многообещающие результаты, необходимо провести дополнительные исследования, чтобы оценить безопасность и эффективность новых подходов. В целом, медицинское сообщество настроено оптимистично, но призывает к осторожности и тщательному анализу полученных данных.
Недавние новости о том, что учёные заперли вирус гепатита в клетке из ДНК, вызвали широкий резонанс в обществе. Многие люди выражают надежду, что это открытие приведёт к новым методам лечения и профилактики заболеваний, связанных с вирусом. Некоторые эксперты подчеркивают, что подобные исследования могут открыть двери к созданию вакцин, которые будут более эффективными и безопасными. Однако не обошлось и без скептицизма: критики указывают на возможные этические вопросы, связанные с манипуляциями с вирусами. Обсуждения в социальных сетях полны мнений, от восторга до опасений, что поднимает важные вопросы о будущем медицины и биотехнологий. В целом, это открытие стало поводом для активного диалога о том, как наука может изменить наше восприятие здоровья и болезней.
Работа ученых
Чтобы аналогичный геометрический мотив использовать для создания искусственных капсул. Учёные сначала собрали из молекул ДНК несколько видов псевдосимметричных треугольников. Эти элементы могут скрепляться друг с другом по выбранным сторонам. И из них можно собрать многогранники различного размера и формы. От октаэдрической оболочки размером 90 нанометров до сложной капсулы с икосаэдричекской симметрией, очень близкой по форме к сфере, размером 300 нанометров. (Размер полости внутри самой большой капсулы составляет 280 нанометров.) Оболочка минимального размера состоит из восьми треугольных элементов, максимального — из 180. Их молекулярная масса, соответственно, меняется от 43 до 925 мегадальтон. Для увеличения устойчивости капсул в физиологических условиях. После сборки их дополнительно облучали ультрафиолетом, в результате чего образовывались дополнительные ковалентные связи между гранями.
Возможность связывания вирусов в этих капсулах ученые проверили на частицах вируса гепатита B и аденоассоциированного вируса. Для запирания вируса внутри такой капсулы к нужным участкам ее внутренней поверхности прикрепляли антитела, специфичные к нужному вирусу. В результате вирус связывался с несколькими элементами капсулы. В результате чего клетка фактически захлопывалась вокруг него. Благодаря этому удалось ингибировать взаимодействие вируса гепатита B с поверхностью in vitro и нейтрализовать аденоассоциированный вирус в клетках человека.
По словам учёных, современные биотехнологии вполне позволяют производить такие капсулы быстро и в больших количествах. При этом, эти оболочки не взаимодействуют с белком и должны быть не токсичными. Кроме того, на их поверхность с помощью ДНК-оригами можно присоединять и другие функциональные группы.
Процесс сборки икосаэдрических и спиральных капсидов в естественных условиях можно наблюдать с помощью просвечивающей электронной микроскопии. Например, американские ученые обнаружили, что вокруг центра вирусной РНК сначала медленно строится ядро капсида, после чего к нему присоединяются остальные белки. Из-за этого иногда образуются «многоголовые» частицы и капсиды-«переростки».
Источник
Вопрос-ответ
Какой вирус гепатита имеет ДНК?
Вирус гепатита В является ДНК-содержащим вирусом семейства Гепаднавирусов. Вирус поражает клетки печени, приводит к развитию острых и хронических воспалительных заболеваний печени — гепатитов.
Читайте также:
ДНК имеет вирус гепатита?
Гепатит В (Hepatitis B Virus, HBV) – это инфекционное заболевание, которое вызывает ДНК-содержащий вирус семейства Hepadnaviridae – вирус гепатита В (ВГВ, HBV), поражающее печень и протекающее в острой или хронической форме.
Кто открыл вирус гепатита В?
В 1964 году американский ученый и врач Барух Бламберг изучал симптомы желтухи. Во время своих исследований он открыл вирус гепатита В. В XX веке диагноз «хронический вирусный гепатит» для многих звучал как приговор – ведь тогда не было эффективных протоколов лечения.
Днк вируса гепатита В норма?
ДНК гепатита В не выявлена или значение ниже предела чувствительности метода (50 МЕ/мл или 225 копий/мл). Результат интерпретируют как «ДНК гепатита В не выявлена»: < 10^2 МЕ/мл — результат положительный с концентрацией ДНК гепатита В менее 10^2 МЕ/мл, от 10^2 до 1х10^8 МЕ/мл — результат положительный.
Советы
СОВЕТ №1
Следите за новостями в области медицины и биотехнологий. Научные достижения, такие как запирание вируса гепатита в клетке из ДНК, могут иметь значительное влияние на методы лечения и профилактики заболеваний. Будьте в курсе последних исследований и их результатов.
СОВЕТ №2
Обсуждайте с врачом вопросы вакцинации и профилактики гепатита. Знание о новых методах лечения и профилактики может помочь вам и вашим близким защитить здоровье. Не стесняйтесь задавать вопросы и уточнять информацию о вакцинации и скрининге.
СОВЕТ №3
Изучите факторы риска и способы передачи вируса гепатита. Понимание того, как передается вирус, поможет вам избежать заражения и защитить себя и окружающих. Обратите внимание на безопасные практики, такие как использование защитных средств и отказ от рискованного поведения.
СОВЕТ №4
Поддерживайте здоровый образ жизни. Правильное питание, регулярные физические нагрузки и отказ от вредных привычек могут укрепить вашу иммунную систему и снизить риск инфекций, включая вирус гепатита. Заботьтесь о своем здоровье и здоровье своих близких.
Загрузка...
