Ученые ряда российских научных институтов изучили и описали биофизические принципы, на которых основан механизм проникновения вирусов гриппа и иммунодефицита человека в клетки организма. На основании этих описаний авторами была создана теоретическая модель, котора может стать отправной точкой к созданию нового поколения средств лечения гриппа, СПИДа и ряда других вирусных заболеваний.

Эта модель, предсказывает энергетические затраты, которые необходимо преодолеть вирусным белкам для слияния собственной мембраны с мембраной клетки. Кроме того, наблюдая за изменениями энергии этого процесса, физики обнаружили несколько альтернативных сценариев вирусной атаки: в каких-то случаях вирус побеждает клетку и встраивается в нее, вызывая заболевание. Но иногда возникает и особое тупиковое состояние, из которого вирус не может выйти, и тогда атака прекращается.

Внутри клеток удалось обнаружить необычные структуры, не предсказанные ни одной из существующих теоретических моделей слияния мембран. На основании этих результатов мы предложили свою модифицированную модель слияния и показали, что обнаруженные нами структуры являются тупиковыми, то есть противодействуют слиянию вируса с клеткой. В конечном счете мы рассчитали, как структура вирусных белков слияния влияет на выбор пути этого процесса: успешным он окажется или тупиковым.

В работе показано, что если удастся каким-либо биохимическим способом повысить упругость клеточной мембраны (на ее механические свойства влияет, например, количество холестерина в организме), то это затруднит проникновение вируса в клетку и, следовательно, предотвратит болезнь или затормозит ее развитие.

Другое обнаруженное физиками и химиками направление фармакологического поиска — мелкие уплотнения внутри клеточной мембраны, так называемые рафты («плоты»). Ученые показали, что рафты способствуют проникновению вируса в клетку, и, следовательно, их количество влияет на риск возникновения и развития заболевания. Препарат, с помощью которого можно снизить плотность рафтов, станет новым лекарством от гриппа или ВИЧ.