Immunsystemet vårt er gode på å beskytte oss mot bakteriene som omgir oss hver dag - men hver maskin har sine knekk.
Et gen, som beskytter kroppen mot autoimmune lidelser (der kroppen angriper seg selv), hjelper også i hemmelighet å innlede virus ved å gjøre dem uoppdagelige. Men hvordan historien ender avhenger av hvor mye virus som prøver å få i seg, ifølge en ny studie publisert i går (29. november) i tidsskriftet PLOS Biology.
Dette genet, kalt adenosindeaminase som virker på RNA 1, eller ADAR1, beskytter kroppen mot store mengder virus, men inviterer det inn hvis bare et lite antall virus banker på døren, fant forskerne.
ADAR1 og proteinet som den koder for, beskytter kroppen mot å angripe seg selv ved å finne og pakke ut dobbeltstrenget RNA, en genetisk slektning av DNA, i enkeltstrenger. RNA kan komme i både enkelt- og dobbeltstrengede former, og spiller flere roller i kroppen.
Det er uklart hvorfor dobbeltstrenget RNA aktiverer immunforsvaret i utgangspunktet, men det kan gå tilbake til opprinnelsen til veldig tidlig liv på planeten, sa seniorforfatter Roberto Cattaneo, professor i biokjemi og molekylærbiologi ved Mayo Clinic i Rochester, Minnesota.
En teori hevder at primitive celler bare holdt RNA som genetisk materiale. Etter hvert begynte imidlertid celler å bruke DNA, mens virus overveiende begynte å kode genetisk informasjon i RNA. (Ikke alle virus lagrer genetisk informasjon i RNA, noen lagrer dem i DNA.) Så "celler begynte å bygge opp et medfødt immunforsvar for å forsvare seg for å gjenkjenne dobbeltstrenget RNA som en inntrenger," sa Cattaneo til Live Science.
Når ADAR1-genet er mangelfullt, kan det ikke omdanne noe dobbeltstrenget RNA produsert av kroppen til enkeltstrenget RNA. De uberørte dobbeltstrenger aktiverer deretter immunforsvaret og kan føre til en autoimmun lidelse som rammer spedbarn som kalles Aicardi-Goutiéres syndrom. Denne alvorlige lidelsen forårsaker problemer i hjernen, immunforsvaret og huden, ifølge National Institute of Health. Men "pasienter som har en mangel på dette proteinet ... bekjemper faktisk ganske godt virus," sa Cattaneo.
Teamet brukte det kraftige genredigeringsverktøyet CRISPR-CAS9 for å slette ADAR1 i humane celler i laboratoriet, mens andre celler ble intakt. De infiserte deretter celler med enten det fungerende genet eller det slettede genet med forskjellige mengder av et meslingevirus. (Meslingviruset lagrer sin genetiske informasjon i RNA i stedet for DNA. Og selv om viruset vanligvis lager enkeltstrenget RNA, kan det også gjøre feil og danne noen dobbeltstrengede kopier.) Teamet infiserte også cellene med en muterte meslinger. virus som bar mer dobbeltstrenget RNA og så på hva som skjedde.
De fant i cellene uten ADAR1, til og med en liten mengde dobbeltstrenget viralt RNA aktiverte immunforsvaret. Celler med en fungerende ADAR1 redigerte dobbeltstrenget RNA, som forventet. I disse cellene fant de at terskelen for å aktivere immunsystemets alarmklokker er omtrent 1000 fragmenter av dobbeltstrenget viralt RNA. Mer enn dette og immunsystemet legger merke til viruset.
Hachung Chung, en postdoktor ved Rockefeller University i New York City, som ikke var involvert i forskningen, sa det er viktig å nå finne ut mekanismene som forskjellige former for ADAR1-genet bruker for å transformere viralt dobbeltstrenget DNA.
Meslinger er ikke det eneste viruset som kan kapre immunforsvaret, og Cattaneo sa at han håper å bestemme aktiveringstersklene for andre virus, som gulfebervirus og Chikungunya-viruset (som begge er spredt av mygg). Endring av terskelen kan potensielt føre til antivirale behandlingsalternativer, sa Cattaneo.
