Загадка герпеса, державшаяся 40 лет, разгадана: учёные увидели то, что раньше скрывалось на уровне атомов

Международная группа исследователей из Каролинского института (Швеция) и Гамбургского университета (Германия) совершила крупный прорыв в вирусологии — впервые за четыре десятилетия ученым удалось расшифровать структуру важнейшего белка вируса простого герпеса (ВПГ-1). Этот белок, называемый OBP (origin binding protein), отвечает за запуск процесса репликации вирусной ДНК и считается "пусковой кнопкой" размножения герпесвируса. Результаты исследования опубликованы в журнале Nucleic Acids Research.

Что делает белок OBP таким важным

Герпесвирусы известны своей способностью оставаться в организме человека на протяжении всей жизни. После первичного заражения вирус "прячется" в нервных клетках, где может годами бездействовать, а затем вновь активироваться под влиянием стресса, снижения иммунитета или других факторов.

Белок OBP играет ключевую роль на ранней стадии жизненного цикла вируса — именно он распознает участок вирусной ДНК, с которого начинается её копирование. Без OBP репликация невозможна. Изучение его структуры могло бы помочь понять, как блокировать размножение вируса, но почти 40 лет этот белок оставался загадкой из-за своей нестабильной природы и сложности для кристаллографических методов.

Как ученым удалось расшифровать белок

Прорыв стал возможен благодаря применению криоэлектронной микроскопии - технологии, позволяющей замораживать образцы до сверхнизких температур и получать их изображения с атомной точностью.

Команда исследователей получила снимки белка OBP с разрешением 2,8 ангстрема (один ангстрем равен одной десятой нанометра). Такой уровень детализации позволил рассмотреть структуру белка в разных функциональных состояниях и впервые увидеть, как он взаимодействует с вирусной ДНК.

"Современные лекарства почти исключительно нацелены на вирусную ДНК-полимеразу, и мы наблюдаем рост устойчивости к ним. OBP представляет собой совершенно новую мишень, которая воздействует на более ранние стадии жизненного цикла вируса", — отметил руководитель проекта Мартин Хелльберг.

Неожиданный "внутренний тормоз"

Исследование показало, что OBP устроен сложнее, чем предполагалось ранее. В его структуре ученые обнаружили своеобразный механизм регуляции активности, который они назвали "внутренним тормозом". Этот элемент позволяет белку самостоятельно контролировать свою работу и предотвращать неконтролируемое размножение вируса на ранних этапах.

Такой "молекулярный регулятор" открывает перспективы для создания новых противовирусных препаратов, действующих до начала копирования вирусной ДНК, то есть на самой ранней стадии инфекции. Это особенно важно, учитывая растущую устойчивость вируса к существующим лекарствам.

Почему открытие важно для медицины

Современные противогерпетические препараты, такие как ацикловир и его аналоги, воздействуют на фермент ДНК-полимеразу, блокируя размножение вируса. Однако со временем вирусы вырабатывают устойчивость, что снижает эффективность лечения.

Новая мишень — белок OBP — может стать основой принципиально иных препаратов, не подверженных действию устойчивости. Кроме того, они смогут использоваться для терапии пациентов с ослабленным иммунитетом — например, онкобольных, у которых герпес часто вызывает тяжелые осложнения.

Таблица "Сравнение подходов к лечению герпеса"

Масштабы проблемы

По данным Всемирной организации здравоохранения, вирусом простого герпеса первого типа (ВПГ-1) заражено около 3,8 миллиарда человек младше 50 лет — это примерно 64% населения Земли. После заражения вирус навсегда остается в организме, оседая в нервных узлах.

У большинства людей инфекция протекает бессимптомно или проявляется в виде "простуды на губах", однако в ряде случаев возможны тяжелые последствия: воспаление внутренних органов, поражение глаз и даже слепота. Кроме того, наличие ВПГ-1 увеличивает риск заражения ВИЧ.

Ошибка → Последствие → Альтернатива

• Ошибка: считать герпес безобидным косметическим дефектом.
  Последствие: запоздалая диагностика, переход в хроническую форму.
  Альтернатива: при частых рецидивах обращаться к врачу и проходить лабораторное тестирование.

• Ошибка: бесконтрольно использовать противовирусные мази.
  Последствие: формирование устойчивости вируса.
  Альтернатива: применять препараты строго по назначению и соблюдать схемы лечения.

• Ошибка: надеяться на полное излечение.
  Последствие: разочарование и игнорирование профилактики.
  Альтернатива: контролировать вирус с помощью поддерживающей терапии и укрепления иммунитета.

А что если появятся лекарства нового поколения?

Создание препаратов, воздействующих на OBP, может стать началом новой эры в борьбе с герпесвирусами. Такие лекарства смогут не только подавлять активность вируса, но и предотвращать его реактивацию, что особенно важно для пожилых и иммунокомпрометированных пациентов.

Ученые уже рассматривают возможность разработки ингибиторов OBP, которые будут мешать белку связываться с вирусной ДНК. Первые прототипы таких соединений могут появиться в течение ближайших лет.

Плюсы и минусы открытия

FAQ

Что такое OBP?
Это связывающий белок репликации, который инициирует копирование вирусной ДНК и запускает размножение вируса герпеса.

Почему белок так долго не удавалось изучить?
Он нестабилен и быстро изменяет форму, что делает невозможным его кристаллизацию традиционными методами.

Поможет ли открытие создать лекарство от герпеса?
Да, это первый шаг к созданию новых препаратов, нацеленных на ранние стадии цикла вируса, что может повысить эффективность терапии.

Мифы и правда

Миф: герпес можно полностью вылечить.
Правда: вирус остается в организме навсегда, но можно контролировать его активность.

Миф: герпес передается только при поцелуях.
Правда: инфекция может передаваться при любом контакте с зараженной слизистой или предметами.

Миф: вспышки герпеса всегда означают слабый иммунитет.
Правда: реактивация может быть вызвана стрессом, переохлаждением или гормональными изменениями.

Три интересных факта

• Герпесвирусы — одни из древнейших вирусов на Земле, им более 100 миллионов лет.
• Белок OBP присутствует у всех восьми известных типов герпесвирусов человека.
• Криоэлектронная микроскопия позволила рассмотреть белок в естественном состоянии, без кристаллизации.

Исторический контекст

• В 1980-х годах исследователи впервые идентифицировали OBP, но не смогли определить его структуру.
• В 1990-х было доказано, что OBP необходим для начала репликации вирусной ДНК.
• В 2025 году ученые из Швеции и Германии впервые получили полную 3D-модель OBP с разрешением 2,8 ангстрема.