: 11.10.2017, Россия Делает Сама, том 75,
№4
Виросомы: старая форма, новое содержание
Природа создала множество биологических наноустройств и наномашин, элементы которых могут быть перепрограммированы для решения задач современной биологии и медицины. Одна из областей их применения – биофармацевтика. Молекулы белка, ДНК, РНК и их комплексы успешно применяются для конструирования терапевтических препаратов и вакцин. Это основа медицины будущего, которая будет базироваться на применении интеллектуальных лекарств, избирательно действующих на инфекционные агенты или на биополимеры, определяющие функционирование клеток человека
Вирусам, как важнейшему и хорошо изученному классу биологических нанообъектов, уже нашлось применение в прикладной медицине и разного рода фундаментальных исследованиях. Модифицируя вирусные геномы, ученые получают инфекционные агенты, избирательно поражающие раковые клетки; «ослабленные» вирусные частицы используют как живые вакцины; бактериофаги (вирусы – убийцы бактерий) – применяются в сельском хозяйстве, медицине и пищевой промышленности в качестве препаратов для борьбы с инфекциями. На основе генетического материала вирусов разработаны биотехнологические системы для наработки больших количеств белков в бактериях и культурах клеток. Элементы вирусной структуры все шире применяются для создания аналитических устройств, материалов для электроники и средств терапии.
Широкое использование вирусов обусловлено их уникальным строением и образом жизни: они полностью инертны вне организма хозяина и не имеют клеточного строения. Структура их генома очень разнообразна: вирусы могут содержать одну или несколько молекул РНК или ДНК, которые могут принимать линейную, кольцевую или сегментированную форму.
Роль клеточного ядра, защищающего геном вируса, выполняет капсид, состоящий из структурных белков и ферментов. Более сложно организованные вирусные частицы могут иметь дополнительные оболочки – суперкапсиды. Эти липопротеидные структуры включают в себя гликопротеины – белки, взаимодействующие с поверхностными клеточными рецепторами, что обеспечивает проникновение вирусов внутрь заражаемой клетки. Вирус может содержать более одного типа гликопротеинов, например, у вируса гриппа их два: гемагглютинины и нейраминидаза.
Избирательное проникновение вирусов в клетки играет важную роль в их выживании. Вирион прикрепляется только к «подходящей» клетке, способной обеспечить его размножение. Проникновение вирусов в клетку может происходить по разным сценариям. Например, вирус иммунодефицита человека (ВИЧ‑1), инфицируя клетку, сливается своей оболочкой с плазматической...
