Keng Chou (på baksidan) och Qian Liu (förgrunden) förbereder sig för att observera ett prov med hjälp av superupplösningsmikroskopet utvecklat av Chou och patenterat av UBC. Kredit:Lou Corpuz-Bosshart / UBC
Det dödliga Nipah-viruset och andra liknande det samlar sig på ett mycket mer slumpartat sätt än man tidigare trott, ny UBC -forskning har funnit. Upptäckten kan göra det möjligt för forskare att utveckla effektivare vacciner och utesluta många metoder för att bekämpa dessa virus.
Kemiprofessorn Keng Chou och hans team av forskare från UBC och Cornell University använde ett superupplöst mikroskop som patenterats av UBC för att observera om virus verkligen samlas på det sätt som forskare har hypotiserat.
"Vi tittade på hundratals bilder, och vi kunde inte hitta något som stödde den nuvarande modellen, "sa Chou." För några av dessa dödliga virus, replikeringsprocessen är faktiskt inte så komplicerad som vissa trodde. "
Nipah är ett exempel på ett "kuvert" virus, som får sin yttre omslag från den infekterade värdcellen, ungefär som virus som orsakar influensa, rabies, mässling och aids. Nipah kan orsaka allvarliga sjukdomar och dödlig hjärnsvullnad hos både människor och djur. Årliga utbrott i Sydostasien dödar 40 till 90 procent av de smittade. År 2018, endast två av 19 personer som smittats av Nipah i Indien överlevde ett utbrott.
Nipah -virus har tre strukturproteiner:ett matrisprotein som ger struktur, och två kuvertproteiner som gör att viruset kan fästa och smälta ihop med värdceller. Forskare har trott att matrisproteiner "rekryterar" kuvertproteiner, skickar ut någon sorts signal så att de alla kan gå ihop på cellmembranet och bli ett fungerande virus. Forskare har försökt identifiera denna signal i hopp om att hitta sätt att störa processen.
Detta optiska superupplösningsmikroskop som patenterats av UBC gjorde det möjligt för forskare att observera virusliknande partiklar med högre upplösningar än de kunde ha för bara fem år sedan. Upphovsman:Lou Corpuz-Bosshart / UBC
Dock, Chou och hans team observerade att kuvertproteiner tenderar att spridas slumpmässigt på cellmembranet. De tror nu att dessa proteiner plockas upp rent av en slump när de införlivas i ett virus. Detta producerar viruspartiklar snabbare än tidigare trott, men många matrisproteiner tar inte upp höljesproteinerna alls, och blir inte funktionella virus.
Denna observation har konsekvenser för vaccination, inte bara mot Nipah utan potentiellt mot influensa, HIV och andra omsluterade virus. Vacciner fungerar genom att en person utsätts för en liten mängd modifierat virus eller virala proteiner, som samlar kroppens naturliga försvar. För närvarande, det finns inget Nipah -vaccin som är godkänt för mänskligt bruk. En av de potentiella strategierna under utveckling är att använda virusliknande partiklar, som är proteinbaserade strukturer som härmar virus, för att stimulera immunsvaret.
"Om ett vaccin innehåller en stor andel virusliknande partiklar som bara har matrisproteinet men inte höljesproteinerna, det kommer inte att utlösa ett starkt immunsvar mot de proteiner som är mest väsentliga för att hjälpa ett virus att komma in i celler, sa Qian Liu, en postdoktor vid UBC:s kemiavdelning som var huvudförfattare till studien. "Vacciner kan bli effektivare om vi hittar ett sätt att utesluta de icke-funktionella partiklarna från blandningen."
