Mūsu imūnsistēma lieliski pasargā mūs no mikrobiem, kas mūs ikdienā ieskauj, taču katrai mašīnai ir savas iezīmes.
Viens gēns, kas aizsargā ķermeni no autoimūniem traucējumiem (kuros ķermenis uzbrūk pats), palīdz arī slepeni ieviest vīrusus, padarot tos nenosakāmus. Bet tas, kā stāsts beidzas, ir atkarīgs no tā, cik daudz vīrusu mēģina iekļūt, liecina jauns pētījums, kas vakar (29. novembrī) publicēts žurnālā PLOS Biology.
Šis gēns, ko sauc par adenozīna dezamināzi, kas iedarbojas uz RNS 1 jeb ADAR1, aizsargā ķermeni no liela vīrusa daudzuma, bet aicina to iekļūt, ja tikai neliels skaits vīrusu klauvē pie durvīm, atklāja zinātnieki.
ADAR1 un olbaltumvielas, kuras tas kodē, aizsargā ķermeni no uzbrukumiem sev, atrodot un izsaiņojot divslāņu RNS - DNS ģenētisko radinieku - atsevišķās daļās. RNS var būt gan vienas, gan divpusējas formas, un ķermenī tai ir vairākas lomas.
Nav skaidrs, kāpēc divslāņu RNS vispirms aktivizē imūnsistēmu, bet tas varētu atgriezties pie ļoti agras dzīves uz planētas pirmsākumiem, sacīja vecākais autors Roberto Cattaneo, bioķīmijas un molekulārās bioloģijas profesors Mayo klīnikā, kas atrodas Ročestera, Minesota.
Viena teorija uzskata, ka primitīvās šūnas RNS turēja tikai kā ģenētisko materiālu. Tomēr galu galā šūnas sāka izmantot DNS, savukārt vīrusi galvenokārt sāka kodēt ģenētisko informāciju RNS. (Ne visi vīrusi saglabā savu ģenētisko informāciju RNS, daži tos glabā DNS.) Tātad "šūnas sāka veidot iedzimtu imūnsistēmu, lai aizstāvētos, lai atpazītu divpavedienu RNS kā iebrucēju", Cattaneo stāstīja Live Science.
Ja ADAR1 gēns ir nepilnīgs, tas nespēj pārveidot kādu ķermeņa divkāršo RNS ar vienpavedienu RNS. Neskartie divkāršie šķipsnas pēc tam aktivizē imūnsistēmu un var izraisīt autoimūnas traucējumus, kas ietekmē zīdaiņus un kurus sauc par Aicardi-Goutiéres sindromu. Šis smagais traucējums rada problēmas smadzenēs, imūnsistēmā un ādā, norāda Nacionālais veselības institūts. Bet “pacienti, kuriem ir trūkumi šajā proteīnā… patiesībā diezgan labi cīnās ar vīrusiem,” sacīja Kattaneo.
Komanda izmantoja jaudīgo gēnu rediģēšanas rīku CRISPR-CAS9, lai izdzēstu ADAR1 cilvēka šūnās laboratorijā, atstājot citas šūnas neskartas. Pēc tam viņi inficēja šūnas vai nu ar funkcionējošu gēnu, vai ar dzēstu gēnu ar dažādu masalu vīrusa daudzumu. (Masalu vīruss saglabā savu ģenētisko informāciju RNS, nevis DNS. Un, lai arī vīruss parasti veido vienpavedienu RNS, tas var pieļaut kļūdas un veidot arī dažas divslāņu kopijas.) Komanda arī inficēja šūnas ar mutāciju masalām. vīruss, kas nes vairāk divslāņu RNS un vēroja notikušo.
Viņi atrada šūnās bez ADAR1, pat neliels daudzums divpakāpju vīrusu RNS aktivizēja imūnsistēmu. Šūnas ar funkcionējošu ADAR1 rediģēja divpavedienu RNS, kā gaidīts. Šajās šūnās viņi konstatēja, ka imūnsistēmas trauksmes signālu aktivizēšanas slieksnis ir apmēram 1000 divkāršu vīrusu RNS fragmentu. Vairāk nekā tas, un imūnsistēma pamana vīrusu.
Hačungs Čungs, pēcdoktorantūras students no Rokfellera universitātes Ņujorkā, kurš nebija iesaistīts pētījumā, sacīja, ka ir svarīgi tagad izdomāt mehānismus, kurus dažādas ADAR1 gēna formas izmanto, lai pārveidotu vīrusu divpavedienu DNS.
Masalu nav vienīgais vīruss, kas var nolaupīt imūnsistēmu, un Kattaneo sacīja, ka cer noteikt citu vīrusu, piemēram, dzeltenā drudža vīrusa un Čikungunjas vīrusa, aktivizēšanas sliekšņus (kurus abus izplata odi). Cattaneo sacīja, ka sliekšņa mainīšana varētu izraisīt pretvīrusu ārstēšanas iespējas.
