Náš imunitní systém nás skvěle chrání před bakteriemi, které nás každý den obklopují - ale každý stroj má své zlomy.
Jeden gen, který chrání tělo před autoimunitními poruchami (ve kterých tělo útočí samo), také pomáhá tajně vázat viry tím, že je činí nezjistitelnými. Jak ale končí příběh, záleží na tom, kolik viru se snaží dostat, podle nové studie zveřejněné včera (29. listopadu) v časopise PLOS Biology.
Vědci zjistili, že tento gen, nazývaný adenosin deamináza působící na RNA 1 nebo ADAR1, chrání tělo před velkým množstvím viru, ale zve jej, pokud na dveře klepe jen malé množství virů.
ADAR1 a protein, pro který kóduje, chrání tělo před útokem tím, že najde a rozepne dvouvláknovou RNA, genetický příbuzný DNA, do jednotlivých řetězců. RNA se může vyskytovat v jednovláknové i dvouřetězcové formě a hraje v těle více rolí.
Není jasné, proč dvouvláknová RNA aktivuje imunitní systém na prvním místě, ale mohla by se vrátit k počátkům velmi raného života na planetě, řekl senior autor Roberto Cattaneo, profesor biochemie a molekulární biologie na Mayo Clinic in Rochester, Minnesota.
Jedna teorie tvrdí, že primitivní buňky držely RNA pouze jako genetický materiál. Nakonec však buňky začaly používat DNA, zatímco viry začaly převážně kódovat genetickou informaci v RNA. (Ne všechny viry ukládají své genetické informace do RNA, některé je ukládají do DNA.) Takže „buňky začaly budovat vrozený imunitní systém, aby se bránily, aby rozpoznaly dvouvláknovou RNA jako vetřelce,“ řekl Cattaneo Live Science.
Když je ADAR1 gen vadný, nemůže transformovat nějakou dvouvláknovou RNA produkovanou tělem na jednovláknovou RNA. Nedotčené dvojité řetězce poté aktivují imunitní systém a mohou vést k autoimunitnímu onemocnění, které postihuje kojence zvané Aicardi-Goutiéresův syndrom. Tato těžká porucha způsobuje problémy v mozku, imunitním systému a kůži, podle National Institute of Health. Ale „pacienti, kteří mají defekt tohoto proteinu… ve skutečnosti bojují proti virům docela dobře,“ řekl Cattaneo.
Tým použil výkonný nástroj pro úpravu genů CRISPR-CAS9 k odstranění ADAR1 v lidských buňkách v laboratoři, zatímco ostatní buňky zůstaly neporušené. Poté infikovali buňky buď fungujícím genem, nebo deletovaným genem různými množstvími viru spalniček. (Virus spalniček ukládá své genetické informace do RNA místo do DNA. A přestože virus obvykle vytváří jednovláknovou RNA, může se dopustit chyb a vytvořit také dvouvláknové kopie.) Tým také infikoval buňky mutovanými spalničkami virus, který nesl více dvouřetězcové RNA a sledoval, co se stalo.
Našli v buňkách bez ADAR1, dokonce i malé množství dvouvláknové virové RNA aktivovalo imunitní systém. Buňky s fungujícím ADAR1 editovaly dvouvláknovou RNA, jak se očekávalo. V těchto buňkách zjistili, že prahová hodnota pro aktivaci poplachových zvonů imunitního systému je asi 1 000 úryvků dvouvláknové virové RNA. Více než toto a imunitní systém si všimne viru.
Hachung Chung, postdoktorand na Rockefellerově univerzitě v New Yorku, který se nezúčastnil výzkumu, uvedl, že je důležité nyní zjistit mechanismy, které různé formy genu ADAR1 používají k transformaci virové dvouřetězcové DNA.
Spalničky nejsou jediným virem, který může unést imunitní systém, a Cattaneo řekl, že doufá, že stanoví aktivační prahové hodnoty pro další viry, jako je virus žluté zimnice a virus Chikungunya (které se šíří komáry). Úprava prahu by mohla vést k možnostem antivirové léčby, uvedl Cattaneo.
