Московские ученые изучили механизм образования вирусных частиц с измененной структурой. Эти частицы способны формироваться путем термического воздействия на вирионы вирусов растений, образуя белковые наноструктуры сферической формы и заданного размера. Результаты работы позволят ученым использовать подобные структурно модифицированные вирусные частицы в качестве новых биотехнологических платформ для разработки новых вакцин, доставки лекарственных препаратов и получения биомаркеров. Работа выполнена в рамках проекта «3D визуализация вирионов, структурно модифицированных и вирусоподобных частиц вирусов растений методами бионаноскопии» НОШ МГУ «Биология».
Результаты работы опубликованы в научном журнале «Наноиндустрия».
Научные группы МГУ, руководимые профессором Николаем Никитиным на биологическом факультете и профессором Игорем Яминским на физическом факультете, провели изучение процесса структурной трансформации вирусов растений со спиральной структурой, происходящей в процессе термического воздействия на вирионы.
«Образующиеся в результате термического воздействия на вирионы структурно модифицированные частицы вирусов растений в последние годы становятся все более привлекательной белковой платформой для применений в современных областях биотехнологии и биомедицины. Их основным преимуществом является то, что они являются эффективными иммуностимуляторами, а также средством доставки различных веществ в клетки. Очень важно, что созданные структурно модифицированные частицы вирусов растений абсолютно безвредны как для человека, так и животных», — отмечает профессор кафедры вирусологии биологического факультета МГУ Николай Никитин. Исследователи с биологического и физического факультетов МГУ изучили с помощью наглядных и высокоинформативных методов сканирующей зондовой микроскопии (бионаноскопии) процесс структурной перестройки вирионов. Работы выполнены на примере на примере вируса табачной мозаики. Эти методы позволили визуализировать этапы формирования частиц, определить их свойства, а также приблизиться к оценке их возможного взаимодействия с клетками млекопитающих. Исследование структурно модифицированных частиц вирусов растений методами бионаноскопии предоставило дополнительные фундаментальные знания о строении и стабильности вирусов. Помимо детальных трехмерных изображений высокого разрешения определены количественные статистические характеристики размеров и параметров формы структурно модифицированных частиц вирусов. Созданы экспериментальные протоколы наблюдения в сканирующем зондовом микроскопе частиц на различных подложках. Полученные данные будут использованы учеными для создания новых биотехнологических платформ на основе структурно модифицированных вирусов растений, в том числе для презентации антигенов, доставки лекарственных препаратов и получения биомаркеров. Ученые из МГУ уже разработали и исследовали ряд вакцинных препаратов на основе таких модифицированных частиц вирусов растений, включая вакцинные кандидаты против вируса краснухи, ротавирусной инфекции, сибирской язвы и коронавируса, вызвавшего COVID-19.