Nikhils Agravals ir Latvijas Organiskās sintēzes institūta (OSI) Biotehnoloģiju grupas pētnieks, kurš strādā strukturālās bioinformācijas jomā un pašlaik meklē jaunus risinājumus HIV infekcijas ierobežošanai.
Kopā ar Biotehnoloģiju grupas vadītāju Dr. Emilio Parisini, Dr. Nikhils Agravals meklē jaunus risinājumus cilvēka imūndeficīta vīrusa (HIV) infekcijas ierobežošanai. Pētot prostatas skābās fosfatāzes (PAP) proteīnu fragmentu lomu HIV inficēšanās procesā, zinātnieki atklājuši, ka skābā vidē šis proteīns var ieņemt vairākas inficēšanās riskam labvēlīgas peptīda konformācijas. Līdz šim bija zināma vides pH nozīmīgā loma HIV infekcijas aktivēšanā, taču nebija skaidrs, kā tieši pH šo procesu ietekmē. Pateicoties pētījumā atklātajam, zinātniekiem paveras jauns pētījumu lauks, lai meklētu vielas vai apstākļus, kas kavēs šo nelabvēlīgo konformāciju veidošanos. Tādējādi pētījums piedāvā jaunu, daudzsološu hipotēzi par HIV zāļvielu mērķi un dod virzienu jaunu zāļvielu meklēšanai šīs slimības ierobežošanai.
Pasaules Veselības organizācija ir atzinusi HIV par vienu no svarīgākajiem sabiedrības veselības jautājumiem, kura nepietiekami sekmīgas risināšanas rezultātā jau ir zaudētas aptuveni 40,1 miljonu dzīvības. 2021. gadā no HIV izraisītām slimībām ir miruši 650 000 cilvēku, bet ar HIV inficējušies 1,5 miljoni.[1] Arī Latvijā situācija ir satraucoša – laikā no 2015. līdz 2020. gadam mūsu valstī vidēji gada laikā ir diagnosticēti 335 jauni HIV gadījumi, kas Latviju pēc jauno HIV gadījumu skaita, attiecinot pret iedzīvotāju skaitu, ES valstu vidū ierindo otrajā vietā.[2]
Viens no augstākajiem riskiem inficēties ar HIV ir seksuālo kontaktu ceļā, un sievietes neaizsargāta vagināla seksa laikā ir pakļautas lielam riskam tikt inficētām ar HIV. Spermā dabiski lielā daudzumā atrodams PAP reģions no 248. līdz 286. aminoskābei (PAP248-286). PAP248-286 ir atbildīgs par inficēšanās riska palielināšanos līdz pat 400000 reizēm, turklāt šis risks palielinās skābā vidē (pH ∼4,2, kas ir maksts vides pH). PAP248-286 peptīds iesaistās agregācijā un veido amiloīdu fibrilas, kas saista HIV daļiņas un veicina vīrusa un šūnas mijiedarbību, ievērojami palielinot inficēto šūnu skaitu.
Balstoties uz līdzšinējiem zinātnieku atklājumiem par PAP248-286 nozīmi inficēšanās riska dramatiskajā pieaugumā skābā, nevis neitrālā (pH ∼7,2) vidē, Dr. Nikhils Agravals sava pēcdoktorantūras projekta Nr. 1.1.1.2/VIAA/4/20/757 ietvaros atomārā līmenī pēta PAP248-286 konformācijas izmaiņas dažādos vides pH.
Izmantojot atomu molekulārās dinamikas simulācijas tehniku, Nikhils atklāja, ka skābā vidē vispirms notiek peptīda PAP248-286 salocīšanās. Tas ir vairākstadiju process, un vispirms PAP248-286 no I-formas struktūras salokās U-formā. Šī salocīšanās ir nevēlama, jo tā tālāk veicina amiloīdu fibrilu veidošanos. Pētījuma gaitā Nikhils noskaidroja, ka nevēlamā salocīšanās ir pH jutīga – pie pH ∼4,2 notiek vairākas PAP248-286 konformacionālas izmaiņas. Šādas izmaiņas nenovēro neitrālā pH vidē, kāds ir spermai. Šis atklājums ļauj secināt, ka, novēršot skābas vides izraisītās PAP248-286 izmaiņas, izdosies samazināt inficēšanās risku.
Pētījums ir publicēts starptautiskā zinātniskā izdevumā – Computational and Structural Biotechnology Journal (ietekmes faktors 6,2), apliecinot izstrādātās pieejas novitāti zinātnieku aprindās (DOI: 10.1016/j.csbj.2022.08.060).
