Forskare vid University of Queensland har fångat de första nästan atomära, högupplösta 3D-bilderna av gula febernviruset, och detaljerat hur ytan på den länge använda vaccinstammen skiljer sig från virulenta, sjukdomsorsakande stammar. Arbetet belyser hur viruset erkänns av immunsystemet och kan stödja förbättrade vacciner mot gula febern och relaterade myggburna sjukdomar.
Gula febernvirus (YFV) är en myggburen infektion som kan skada levern allvarligt och vara potentiellt dödlig i svåra fall. Forskare vid University of Queensland (UQ) har nu producerat det de beskriver som den första kompletta tredimensionella strukturen av en fullt mogen YFV-partikel med nästan atomär upplösning, med hjälp av kryo-elektronmikroskopi.
För att säkert studera viruset använde teamet Binjari-virusplattformen, där gula feberns strukturella gener kombineras med ryggraden av ett ofarligt virus. Detta tillvägagångssätt möjliggjorde detaljerad bildtagning samtidigt som riskerna med att hantera fullt patogent gula feber undveks. Som Dr. Summa Bibby vid UQ:s School of Chemistry and Molecular Bioscience förklarade i ett uttalande som släppts via UQ och rapporterats av ScienceDaily, "Genom att använda den väl etablerade Binjari-virusplattformen som utvecklats här på UQ kombinerade vi gula feberns strukturella gener med ryggraden av det ofarliga Binjari-virus och producerade viruspartiklar som kunde undersökas säkert med ett kryo-elektronmikroskop."
Kryo-EM-bilderna avslöjade tydliga skillnader i den yttre ytan på olika YFV-stammar. Enligt UQ:s nyhetsmeddelande och rapportering från medier inklusive Phys.org och ScienceDaily bildar vaccinstammen YFV-17D partiklar med ett slätt, stabilt ytlager, medan virulenta, sjukdomsorsakande stammar visar en märkbart ojämn, gropig textur.
Dessa strukturella variationer förändrar hur kroppens immunsystem känner igen viruset. "Den gropigare, oregelbundna ytan på de virulenta stammarna exponerar delar av viruset som normalt är dolda, vilket gör att vissa antikroppar kan fästa sig lättare," sa Dr. Bibby. "De släta vaccinputiklarna håller dessa områden täckta, vilket gör dem svårare för vissa antikroppar att nå."
Gula febern förblir ett stort folkhälsohot i delar av Sydamerika och Afrika, där viruset överförs av myggor. Utan godkända antivirala behandlingar tillgängliga är vaccination det primära förebyggande medlet, enligt UQ:s sammanfattning av arbetet.
Professor Daniel Watterson vid UQ sa att resultaten ger viktig ny insikt i gula feberns biologi och hjälper till att förklara den långvariga vaccinens fortsatta prestanda. "Gula febern-vaccinet förblir effektivt mot moderna stammar och att se viruset i sådan fin detalj låter oss bättre förstå varför vaccinstammen beter sig som den gör," sa han. "Vi kan nu peka ut de strukturella egenskaperna som gör det nuvarande vaccinet säkert och effektivt. Resultaten kan till och med informera framtida vaccindesign för relaterade virus som dengue, Zika och Västnilen."
Forskningen, som fokuserar på hur en enda aminosyrarest i virusets höljeprotein kan förändra virionarkitektur och antigenicitet, publicerades i tidskriften Nature Communications.
