תאי הגוף מקבלים מסביבתם אותות המשדרים להם אם להתחלק, לעצור את התחלקותם, לנדוד לסביבה אחרת וכדומה. האותות הללו מתקבלים על ידי מולקולות חלבון הקרויות ליגנדים. הליגנדים נקשרים לקולטנים על גבי קרום התאים; קולטנים אלה מקשרים בין הסביבה החיצונית לפנים התא. הקישור בין ליגנד לקולטן מבוסס על התאמה מבנית ביניהם: רק אם הליגנד הוא בעל מבנה תואם לקולטן – כמו מפתח לחור מנעול – הוא יוכל להיקשר אליו. אלא שקולטנים אלה משמשים לא רק לקבלת אותות ״טבעיים״ הנקשרים לתא אלא גם מאפשרים את חדירתם של גורמי מחלות. במסגרת המחקר שלנו שיערנו שמחוללי מחלות כמו נגיפים וחיידקים הנקשרים לקולטני התא עושים זאת על ידי חיקוי מבנים של ליגנדים טבעיים הנמצאים בגוף, ובצורה זו נקשרים לאותם קולטנים. כינינו תיאוריה זו ״חיקוי ליגנדים״. ואכן מצאנו שההשערה נכונה: חקרנו בסימולציית מחשב מבנים ידועים של נגיפים מחוללי מחלה, וגילינו שהתופעה של חיקוי ליגנדים אכן נפוצה. במוקד המחקר שלנו עמד נגיף קופים שאינו גורם למחלות בקרב בני אדם, הקרוי SV40. עד כה לא היה ידוע אילו קולטנים מאפשרים לנגיף לשדר אותות לתאים כדי להמשיך בהדבקתם. החלטנו להתבסס על תיאורית חיקוי הקולטנים על מנת לאתר קולטנים חדשים שלא היו מוכרים לפני כן. במסגרת המחקר זיהינו באמצעות סימולציה ליגנד טבעי הדומה במבנהו לחלבונים במעטפת הנגיף. לפי תאוריית חיקוי הליגנדים, אם אנו מזהים ליגנד טבעי ויודעים לאילו קולטנים הוא נקשר, אנו יכולים לשער שגם נגיף בעל מעטפת עם מבנה דומה לליגנד הטבעי מסוגל להיקשר לאותם קולטנים. במהלך המחקר גילינו מספר משפחות של קולטנים שאליהם נקשר הליגנד הטבעי שזיהינו. בהמשך אכן הוכחנו שהנגיף שלנו מחקה את הליגנד הטבעי, באופן שמאפשר לו לחדור לתא תוך התגברות על מנגנון ההגנה התאי. אנחנו צופים שאפשר יהיה להשתמש בגישה זו של חיקוי ליגנדים לתכנון תרופות שתמנענה קישור של נגיפים או חיידקים מחוללי מחלה לקולטני תאים. אחד ממנגנוני ההגנה הידועים הפועלים נגד נגיפים בתאים הוא החלבון p53, הפועל גם להגנת התא מתהליכים סרטניים. המנגנון המוכר שבאמצעותו p53 מגן על תאים מפני נגיפים הוא על ידי התאבדות מתוכננת של התאים המודבקים; מוות אלטרואיסטי של התא המודבק מונע את הפצת הנגיף בגוף. במקרה של הנגיף שחקרנו, גילינו ש-p53 מגן על התא במנגנון שונה לחלוטין, שלא היה ידוע עד כה. מצאנו שמייד עם כניסתו של הנגיף לגרעין התא, החלבון p53 נקשר לדנ"א של הנגיף ובכך חוסם את פעילותו, את שיכפולו ואת התרבותו. אלא שהתברר שהתא מצליח להפעיל את מנגנון ההגנה הזה רק בחלק מהתאים, בעוד שבתאים האחרים הנגיף מצליח להתרבות ולהדביק תאים שכנים. נראה שבתנאי מעבדה ידו של הנגיף על העליונה; בטבע מופעלת גם המערכת החיסונית וכנראה גורמים נוספים שקובעים את גורל ההדבקה הנגיפית.