Предсказана эволюция смертельно опасных вирусов
Международная группа ученых разработала теоретическую модель,
позволяющую предсказать эволюцию вирусных инфекций, которые могут
вызвать пандемии. Ее прогнозы удалось подтвердить в ходе эксперимента с
норовирусами. Препринт статьи имеется в распоряжении редакции
«Ленты.ру».
Исследователи отмечают, что необходимо научиться предсказывать
эволюцию патогенных агентов для того, чтобы адекватно реагировать на
возникающие угрозы массовых эпидемий вирусных инфекций. Обычно ученые
изучают доступные образцы ДНК и анализируют филогенетические деревья
(схемы, отражающие эволюционные взаимосвязи между различными
организмами), после чего прогнозируют, какие штаммы вирусов будут в
конечном итоге доминировать. Однако этот метод не позволяет понять,
какие новые штаммы могут появиться.
В своем исследовании ученые смоделировали эволюцию норовирусов (MNV) с
учетом таких параметров, как стабильность формирования капсида (внешней
оболочки вируса) и прочность связывания (афинность) с антителами. Эти
свойства отражают приспособленность вируса к организму-хозяину. Капсид
предохраняет гены инфекционного агента от механических повреждений и
обеспечивает его прикрепление к заражаемым клеткам. Афинность к
антителам, препятствующим размножению патогена, определяет
чувствительность вируса к иммунитету.
Биологи определили, как именно будет происходить эволюция вирусов в
зависимости от численности их популяции. Им удалось показать, что в
больших популяциях происходит усиление стабильности капсида, а в
маленьких — ее ослабление. Однако афинность к антителам должна
уменьшаться в группах любых размеров.
Для подтверждения результатов теоретической модели, ученые проследили
за большим числом MNV в культуре клеток, где главной движущей силой
эволюции является естественный отбор. Кроме того, ученые использовали
микрожидкостной чип Evolution Chip. В нем крупную популяцию норовирусов
можно разделить на множество маленьких независимых групп, в которых
основную эволюционную роль играют случайные (и в большинстве случаев
бесполезные) мутации.
Авторы работы полагают, что возможность проследить за эволюцией
вирусов на Evolution Chip и предсказать ее ход позволит бороться с
угрозами пандемий.
Норовирусами называют род вирусов, который вызывает острые
желудочно-кишечные инфекции. К нему относится единственная разновидность
— вирус Норуолк. Он очень заразен и ежегодно становится причиной около
300 смертей в США.
https://lenta.ru/news/2016/11/...
Источник: cont.ws.
Рейтинг публикации:
|
