Το ανοσοποιητικό μας σύστημα είναι εξαιρετικό για να μας προστατεύει από τα μικρόβια που μας περιβάλλουν καθημερινά - αλλά κάθε μηχάνημα έχει τις συσπάσεις της.
Ένα γονίδιο, το οποίο προστατεύει τον οργανισμό από αυτοάνοσες διαταραχές (στις οποίες το ίδιο το σώμα επιτίθεται) βοηθά επίσης κρυφά να εισβάλει σε ιούς, καθιστώντας τους μη ανιχνεύσιμοι. Αλλά πώς τελειώνει η ιστορία εξαρτάται από το πόσο ιό προσπαθεί να εισέλθει, σύμφωνα με νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε χθες (29 Νοεμβρίου) στο περιοδικό PLOS Biology.
Αυτό το γονίδιο, που ονομάζεται δεαμινάση αδενοσίνης που δρα σε RNA 1 ή ADAR1, προστατεύει το σώμα από μεγάλες ποσότητες του ιού, αλλά το καλεί σε περίπτωση που μόνο ένας μικρός αριθμός ιών χτυπήσει στην πόρτα, διαπίστωσαν οι επιστήμονες.
Το ADAR1 και η πρωτεΐνη για την οποία κωδικοποιεί προστατεύει το σώμα από το να επιτεθεί με την ανίχνευση και την αποσύνδεση του διπλού κλώνου RNA, γενετικής συγγένειας του DNA, σε μονές αλυσίδες. Το RNA μπορεί να έρθει τόσο σε μονές όσο και σε δίκλωνες μορφές και παίζει πολλαπλούς ρόλους στο σώμα.
Δεν είναι σαφές γιατί το δίκλωνο RNA ενεργοποιεί το ανοσοποιητικό σύστημα στην πρώτη θέση, αλλά θα μπορούσε να επιστρέψει στις ρίζες πολύ πρώιμης ζωής στον πλανήτη, δήλωσε ο ανώτερος συγγραφέας Roberto Cattaneo, καθηγητής βιοχημείας και μοριακής βιολογίας στην κλινική Mayo Ρότσεστερ, Μινεσότα.
Μια θεωρία υποστηρίζει ότι πρωτόγονα κύτταρα κρατούσαν μόνο το RNA ως γενετικό υλικό. Εντούτοις, τελικά, τα κύτταρα άρχισαν να χρησιμοποιούν το DNA, ενώ οι ιοί αρχίζουν κυρίως να κωδικοποιούν γενετικές πληροφορίες στο RNA. (Οχι όλοι οι ιοί αποθηκεύουν τις γενετικές τους πληροφορίες στο RNA, κάποιοι το αποθηκεύουν στο DNA.) Έτσι, «τα κύτταρα άρχισαν να δημιουργούν ένα έμφυτο ανοσοποιητικό σύστημα για να υπερασπιστούν τον εαυτό τους για να αναγνωρίσουν το δίκλωνο RNA ως εισβολέα», δήλωσε ο Cattaneo στη Live Science.
Όταν το γονίδιο ADAR1 είναι ελαττωματικό, δεν μπορεί να μετασχηματίσει κάποιο διπλόκλωνο RNA που παράγεται από το σώμα σε μονόκλωνο RNA. Οι άθικτοι διπλοί κλώνοι στη συνέχεια ενεργοποιούν το ανοσοποιητικό σύστημα και μπορούν να οδηγήσουν σε μια αυτοάνοση διαταραχή που επηρεάζει τα βρέφη που ονομάζονται σύνδρομο Aicardi-Goutiéres. Αυτή η σοβαρή διαταραχή προκαλεί προβλήματα στον εγκέφαλο, στο ανοσοποιητικό σύστημα και στο δέρμα, σύμφωνα με το Εθνικό Ινστιτούτο Υγείας. Αλλά "οι ασθενείς που έχουν ένα ελάττωμα σε αυτή την πρωτεΐνη ... στην πραγματικότητα καταπολεμούν τους ιούς αρκετά καλά", δήλωσε ο Cattaneo.
Η ομάδα χρησιμοποίησε το ισχυρό εργαλείο επεξεργασίας γονιδίων CRISPR-CAS9 για να διαγράψει το ADAR1 σε ανθρώπινα κύτταρα στο εργαστήριο, αφήνοντας ανέπαφα τα άλλα κύτταρα. Έπειτα μολύνθηκαν κύτταρα είτε με το λειτουργικό γονίδιο είτε με το διαγραμμένο γονίδιο με διαφορετικές ποσότητες ιού ιλαράς. (Ο ιός της ιλαράς αποθηκεύει τις γενετικές του πληροφορίες σε RNA αντί για DNA και αν και ο ιός συνήθως παράγει μονόκλωνο RNA, μπορεί να κάνει λάθη και να σχηματίσει και διπλά αντίγραφα.) Η ομάδα μολύνει επίσης τα κύτταρα με μεταλλαγμένη ιλαρά ιό που φέρει περισσότερο διπλόκλωνο RNA και παρακολουθούσε τι συνέβη.
Βρήκαν στα κύτταρα χωρίς ADAR1, ακόμη και μια μικρή ποσότητα δίκλωνου ιικού RNA ενεργοποίησε το ανοσοποιητικό σύστημα. Κύτταρα με λειτουργικό ADAR1 επεξεργάστηκαν το δίκλωνο RNA, όπως αναμενόταν. Σε αυτά τα κύτταρα, βρήκαν ότι το κατώφλι για την ενεργοποίηση των καμπάνων συναγερμού του ανοσοποιητικού συστήματος είναι περίπου 1.000 αποκόμματα διπλού κλώνου ιικού RNA. Περισσότερο από αυτό και το ανοσοποιητικό σύστημα παρατηρεί τον ιό.
Ο Hachung Chung, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Πανεπιστήμιο Rockefeller της Νέας Υόρκης, ο οποίος δεν συμμετείχε στην έρευνα, δήλωσε ότι είναι σημαντικό να καταλάβουμε τώρα τους μηχανισμούς που χρησιμοποιούν οι διάφορες μορφές του γονιδίου ADAR1 για να μεταμορφώσουν το ιογενές δίκλωνο DNA.
Η ιλαρά δεν είναι ο μόνος ιός που μπορεί να πειραματιστεί στο ανοσοποιητικό σύστημα και ο Cattaneo δήλωσε ότι ελπίζει να καθορίσει τα κατώτατα όρια ενεργοποίησης για άλλους ιούς, όπως ο ιός του κίτρινου πυρετού και ο ιός Chikungunya (οι οποίοι διαδίδονται και από τα κουνούπια). Η τροποποίηση του κατώτατου ορίου θα μπορούσε ενδεχομένως να οδηγήσει σε εναλλακτικές επιλογές θεραπείας κατά του ιού, δήλωσε ο Cattaneo.
