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. Об этом сообщили в пресс-службе вуза.
Работа выполнена в рамках проекта «3D визуализация вирионов, структурно модифицированных и вирусоподобных частиц вирусов растений методами бионаноскопии» Междисциплинарной научно-образовательной школы Московского университета «Молекулярные технологии живых систем и синтетическая 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.
Междисциплинарные научно-образовательные школы МГУ организованы в 2020 году решением ректора Московского университета Виктора Садовничего. Школы — это внеструктурные подразделения МГУ, в которых объединены ученые и преподаватели самых разных специальностей, вместе решающие крупные научно-практические задачи. Основной принцип работы школ — это междисциплинарность, то есть работа над одной и той же проблемой с использованием методов из разных областей наук.
Такой подход позволяет существенно повысить эффективность работы и приводит к получению прорывных результатов, обеспечивающих ответ на большие вызовы, стоящие сегодня перед обществом. Научная работа школ организована в форме реализации грантовых проектов, которые университет финансирует за счет собственных средств. Обязательным условием является создание, актуализация и реализация в МГУ учебных курсов на основе результатов, получаемых в рамках научных проектов школ.
В настоящее время в МГУ созданы и успешно работают следующие научно-образовательные школы: «Фундаментальные и прикладные исследования космоса», «Сохранение мирового культурно-исторического наследия», «Мозг, когнитивные системы, искусственный интеллект», «Молекулярные технологии живых систем и синтетическая биология», «Математические методы анализа сложных систем», «Фотонные и квантовые технологии. Цифровая медицина», «Будущее планеты и глобальные изменения окружающей среды».
