Vores immunsystem er fantastisk til at beskytte os mod de bakterier, der omgiver os hver dag - men hver maskine har sine knæ.
Et gen, der beskytter kroppen mod autoimmune lidelser (hvor kroppen angriber sig selv), hjælper også i hemmelighed med at indlede vira ved at gøre dem ikke påviselige. Men hvordan historien slutter afhænger af, hvor meget virus der forsøger at komme ind i, ifølge en ny undersøgelse, der blev offentliggjort i går (29. november) i tidsskriftet PLOS Biology.
Dette gen, kaldet adenosindeaminase, der virker på RNA 1 eller ADAR1, beskytter kroppen mod store mængder af virussen, men inviterer det ind, hvis kun et lille antal vira banker på døren, konstaterede forskerne.
ADAR1 og proteinet, det koder for, beskytter kroppen mod at angribe sig selv ved at finde og pakke dobbeltstrenget RNA, en genetisk slægtning af DNA, i enkeltstrenge. RNA kan komme i både enkelt- og dobbeltstrenget form og spiller flere roller i kroppen.
Det er uklart, hvorfor dobbeltstrenget RNA aktiverer immunsystemet i første omgang, men det kunne gå tilbage til oprindelsen af meget tidligt liv på planeten, sagde seniorforfatter Roberto Cattaneo, professor i biokemi og molekylærbiologi ved Mayo Clinic i Rochester, Minnesota.
En teori hævder, at primitive celler kun indeholdt RNA som genetisk materiale. Til sidst begyndte celler imidlertid at bruge DNA, mens vira overvejende begyndte at kode genetisk information i RNA. (Ikke alle vira gemmer deres genetiske information i RNA, nogle gemmer dem i DNA.) Så "celler begyndte at opbygge et medfødt immunsystem for at forsvare sig selv for at genkende dobbeltstrenget RNA som en indtrængende," fortalte Cattaneo til Live Science.
Når ADAR1-genet er defekt, kan det ikke omdanne noget dobbeltstrenget RNA produceret af kroppen til enkeltstrenget RNA. De uberørte dobbeltstrenge aktiverer derefter immunsystemet og kan føre til en autoimmun lidelse, der påvirker spædbørn kaldet Aicardi-Goutiéres syndrom. Denne alvorlige lidelse forårsager problemer i hjernen, immunsystemet og huden, ifølge National Institute of Health. Men "patienter, der har en defekt i dette protein ... bekæmper faktisk vira ret godt," sagde Cattaneo.
Teamet brugte det kraftige genredigeringsværktøj CRISPR-CAS9 til at slette ADAR1 i humane celler i laboratoriet, mens andre celler blev intakt. De inficerede derefter celler med enten det fungerende gen eller det slettede gen med forskellige mængder af en mæslingevirus. (Meslingevirus lagrer dens genetiske information i RNA i stedet for DNA. Og selvom virussen normalt producerer enkeltstrenget RNA, kan den også begå fejl og danne nogle dobbeltstrengede kopier.) Teamet inficerede også cellerne med en muteret mæsling virus, der bar mere dobbeltstrenget RNA og så, hvad der skete.
De fandt i cellerne uden ADAR1, selv en lille mængde dobbeltstrenget viralt RNA aktiverede immunsystemet. Celler med en fungerende ADAR1 redigerede det dobbeltstrengede RNA som forventet. I disse celler fandt de, at tærsklen for aktivering af immunsystemets alarmklokker er ca. 1.000 uddrag af dobbeltstrenget viralt RNA. Mere end dette og immunsystemet lægger mærke til virussen.
Hachung Chung, en postdoktor ved Rockefeller University i New York City, som ikke var involveret i forskningen, sagde, at det nu er vigtigt at finde ud af de mekanismer, som forskellige former for ADAR1-genet bruger til at transformere viralt dobbeltstrenget DNA.
Meslinger er ikke den eneste virus, der kan kapre immunsystemet, og Cattaneo sagde, at han håber at kunne bestemme aktiveringstærsklerne for andre vira, såsom gulfebervirus og Chikungunya-virussen (som begge er spredt af myg). Ændring af tærsklen kan potentielt føre til antivirale behandlingsmuligheder, sagde Cattaneo.
