Virus klíšťové encefalitidy musí dozrát, aby byl infekční

3. července 2024

Klíšťová encefalitida je závažné neurologické onemocnění způsobené virem klíšťové encefalitidy. Mezinárodní tým vědců pod vedením Pavla Plevky z CEITEC Masarykovy univerzity (MUNI) a Sarah Butcher z University of Helsinki se ve svém výzkumu soustředil na odhalení struktury nezralé (neinfekční) částice viru klíšťové encefalitidy, vzájemné působení proteinů obalujících tento virus a rozdíly v jejich uspořádání na povrchu nezralé částice ve srovnání se zralou, infekční částicí. Závěry jejich studie rozšiřují portfolio znalostí o viru klíšťové encefalitidy a v budoucnu mohou vést k vývoji nových antivirotik bránících dozrávání viru.

Virus klíšťové encefalitidy (TBEV) je patogen, který infikuje různé druhy klíšťat, ptáků a savců, včetně lidí. U lidí způsobuje klíšťovou encefalitidu (TBE), která může vést k dlouhodobým následkům a v některých případech ke smrti pacienta. I přes dostupné vakcíny se počet případů onemocnění klíšťovou encefalitidou v posledních desetiletích zvyšuje – hlášeno bývá celosvětově přibližně 10 000 až 15 000 případů ročně.

Detailní strukturní informace nezralých částic flavivirů, mezi něž patří i TBEV, byly doposud dostupné pouze pro komáry přenášené viry jako Spondweni a Binjari, nikoliv pro viry přenášené klíšťaty. Česko-finský tým vědců se proto ve své studii, kterou zveřejnil na začátku července odborný časopis Science Advances, zaměřil na studium molekulární struktury nezralé formy TBEV a rozdílů v jeho povrchovém uspořádání proteinů v porovnání s infekční – zralou formou.

Hlavní metodou výzkumu byla metoda kryo-elektronové mikroskopie, pomocí níž analyzovali nezralý virus připravený v laboratoři. „Virus TBEV se skládá v buňce ve formě tzv. nezralých částic, které se od zralých liší tvarem a také tím, že jsou neinfekční. Zjistili jsme, že specifické vzájemné interakce proteinů na povrchu částice hrají zásadní roli v jeho struktuře a procesu zrání. Postupně, jak se virus dostává z buňky ven, dochází ke štěpení některých proteinů na povrchu virové částice a po uvolnění částice z buňky dochází k tvorbě infekčního zralého viru, který může infikovat další buňky. Tento proces změní povrch nezralé částice pokrytý výstupky na hladké uspořádání zralého viru,“ říká Tibor Füzik, jeden z hlavních autorů studie. „Zajímavé je, že během tohoto procesu dochází k výrazné reorganizaci všech povrchových proteinů virové částice a také částí ukotvujících tyto proteiny ve virové membráně,“ dodává Pavel Plevka.

Tato studie pomáhá pochopit molekulární interakce proteinů tvořících obal viru klíšťové encefalitidy a otevírá cestu dalším výzkumům k poznání mechanismů, které řídí proces zrání flavivirů. V budoucnu toto poznání může být základem k vývoji nových antivirotik bránících dozrávání viru a tím i tvorbě infekčních virových částic.

Na výzkumu spolupracovali čeští a finští vědci – kolegy z University of Helsinki na české straně doplňovali výzkumníci z laboratoří Strukturní virologie a Kryo-elektronové mikroskopie a tomografie na CEITEC MUNI, Přírodovědecké fakulty MUNI, Výzkumného ústavu veterinárního lékařství a Biologického centra AV ČR. Studie je součástí výzkumného záměru projektu financovaného Národním institutem virologie a bakteriologie (Program Exceles LX22NPO5103, financováno Evropskou unií, Next Generation EU)