Ilmuwan di University of Queensland telah menangkap gambar 3D pertama dengan resolusi hampir atomik dan resolusi tinggi dari virus demam kuning, merinci bagaimana permukaan strain vaksin yang telah lama digunakan berbeda dari strain virulen penyebab penyakit. Pekerjaan ini menerangi bagaimana virus dikenali oleh sistem kekebalan dan dapat mendukung vaksin yang lebih baik untuk demam kuning dan penyakit bawaan nyamuk terkait.
Virus demam kuning (YFV) adalah infeksi bawaan nyamuk yang dapat merusak hati secara parah dan berpotensi fatal pada kasus parah. Peneliti di University of Queensland (UQ) kini telah menghasilkan apa yang mereka gambarkan sebagai struktur tiga dimensi lengkap pertama dari partikel YFV matang penuh pada resolusi hampir atomik, menggunakan mikroskopi krioelektron.
Untuk mempelajari virus dengan aman, tim menggunakan platform virus Binjari, di mana gen struktural demam kuning digabungkan dengan tulang punggung virus yang tidak berbahaya. Pendekatan ini memungkinkan pencitraan rinci sambil menghindari risiko penanganan demam kuning yang sepenuhnya patogenik. Seperti yang dijelaskan Dr. Summa Bibby dari School of Chemistry and Molecular Bioscience UQ dalam pernyataan yang dirilis melalui UQ dan dilaporkan oleh ScienceDaily, "Dengan memanfaatkan platform virus Binjari yang sudah mapan yang dikembangkan di sini di UQ, kami menggabungkan gen struktural demam kuning dengan tulang punggung virus Binjari yang tidak berbahaya dan menghasilkan partikel virus yang dapat diperiksa dengan aman menggunakan mikroskop krioelektron."
Gambar cryo-EM mengungkap perbedaan mencolok pada permukaan luar strain YFV yang berbeda. Menurut rilis berita UQ dan liputan dari outlet termasuk Phys.org dan ScienceDaily, strain vaksin YFV-17D membentuk partikel dengan lapisan permukaan halus dan stabil, sementara strain virulen penyebab penyakit menunjukkan tekstur bergelombang dan tidak rata yang terlihat.
Variasi struktural ini mengubah cara sistem kekebalan tubuh mengenali virus. "Permukaan yang lebih bergelombang dan tidak teratur dari strain virulen mengekspos bagian virus yang biasanya tersembunyi, memungkinkan antibodi tertentu melekat lebih mudah," kata Dr. Bibby. "Partikel vaksin halus menjaga wilayah tersebut tertutup, membuatnya lebih sulit bagi antibodi tertentu untuk mencapai."
Demam kuning tetap menjadi masalah kesehatan masyarakat utama di bagian Amerika Selatan dan Afrika, di mana virus ditularkan oleh nyamuk. Tanpa pengobatan antiviral yang disetujui tersedia, vaksinasi adalah sarana pencegahan utama, menurut ringkasan pekerjaan UQ.
Profesor Daniel Watterson dari UQ mengatakan temuan ini memberikan wawasan baru yang penting tentang biologi demam kuning dan membantu menjelaskan kinerja vaksin yang telah lama ada. "Vaksin demam kuning tetap efektif terhadap strain modern dan melihat virus dengan detail halus seperti ini memungkinkan kami memahami lebih baik mengapa strain vaksin berperilaku seperti itu," katanya. "Kami sekarang dapat menunjukkan fitur struktural yang membuat vaksin saat ini aman dan efektif. Temuan ini bahkan dapat menginformasikan desain vaksin masa depan untuk virus terkait seperti dengue, Zika, dan West Nile."
Penelitian ini, yang berfokus pada bagaimana satu residu asam amino tunggal dalam protein amplop virus dapat mengubah arsitektur virion dan antigenisitas, diterbitkan di jurnal Nature Communications.
