کشف نقش جدید RNA سلول‌ها در دفاع ضدویروسی

نقش جدید RNA سلولی در مقابله با ویروس‌های RNA

دانشمندان نقش جدیدی برای RNA خود سلول در دفاع در برابر حملات ویروس‌های RNA کشف کرده‌اند. تحقیقات نشان می‌دهد که برخی از مولکول‌های RNA سلولی به تنظیم سیگنال‌های ضدویروسی کمک می‌کنند. این سیگنال‌ها بخشی از هماهنگی پیچیده واکنش‌های ایمنی در برابر حمله ویروس‌ها هستند. مقاله‌ای که این هفته در نشریه Science منتشر شد، نحوه عملکرد RNA سلولی در کنترل عفونت را گزارش می‌دهد. دانشمندان نوشتند: “با توجه به اینکه RNA به طور فزاینده‌ای به عنوان یک دارو و هدفی قابل درمان دیده می‌شود، این موضوع پتانسیل درمان‌های مبتنی بر RNA را برای مقابله با عفونت و خودایمنی باز می‌کند.“

سرپرست این تحقیق، رام ساوان، استاد ایمنی‌شناسی در دانشکده پزشکی دانشگاه واشنگتن در سیاتل است. دانشمند اصلی این پروژه، ناندان اس. گوکهاله، پژوهشگر پسادکتری در آزمایشگاه رام ساوان و فلوشیپ NIH Pathway to Independence است. چندین محقق دیگر از دانشگاه واشنگتن و دانشگاه دوک نیز در این تحقیق مشارکت داشته‌اند.

رام ساوان توضیح داد که برخی پروتئین‌ها در بدن به عنوان نگهبان عمل می‌کنند. وقتی این نگهبان‌ها وجود ویروس‌های RNA را تشخیص می‌دهند، از طریق مسیر سیگنال‌دهی ضدویروسی میتوکندریایی (MAVS) اینترفرون‌ها را فعال می‌کنند. پروتئین MAVS بر روی غشای خارجی ایستگاه‌های تولید انرژی سلول، یعنی میتوکندری‌ها، قرار دارد. پس از اینکه نگهبان‌های سلولی RNA ویروسی را حس کردند، پروتئین‌های MAVS به عنوان سکویی برای دیگر پروتئین‌های سیگنال‌دهنده عمل می‌کنند. این مجموعه‌های بزرگ و خودساخته مولکولی، سیگنالوزوم‌ها نامیده می‌شوند؛ خوشه‌هایی که تعاملات پروتئین-پروتئین را تسهیل کرده و سیگنال‌های ایمنی را فعال می‌کنند.

سیگنالوزوم‌های MAVS دستورات هشدار بالا را ارسال می‌کنند که اینترفرون‌ها و سایر عوامل ضدویروسی را فعال می‌سازند. این عوامل دفاع‌های متنوعی در برابر ویروس‌ها ایجاد می‌کنند. رام ساوان اشاره کرد: “در حالی که تعاملات پروتئین-پروتئین و تغییرات پروتئینی برای سیگنال‌دهی ضدویروسی از طریق سیگنالوزوم MAVS حیاتی هستند، تحقیقات ما نقش مهم مولکول‌های RNA سلولی در این فرآیند را برجسته می‌کند. ما RNA و پروتئین‌های خاص میزبان را شناسایی می‌کنیم که برای تنظیم مؤثر اینترفرون‌ها ضروری هستند.”

تحقیقات جدید درباره پاسخ‌های ضدویروسی و نقش RNA سلولی

محققان اشاره کردند که این پاسخ ضدویروسی نیاز به تعادل دقیقی دارد. این پاسخ باید به اندازه کافی قوی باشد تا ویروس‌ها را از بین ببرد، اما در عین حال نباید از کنترل خارج شود و به طور ناخواسته به بافت‌ها آسیب بزند یا بیماری‌های خودایمنی را تحریک کند. مطالعات قبلی نشان داده‌اند که مسیرهای تحریک‌کننده اینترفرون که بیش از حد فعال هستند، در بیماری‌هایی مانند لوپوس و سایر شرایط خودایمنی نقش دارند.

قبل از این مطالعه، محققان می‌دانستند که تعاملات RNA می‌توانند عملکرد کمپلکس‌های پروتئینی را به چندین روش تغییر دهند؛ به عنوان مثال، به عنوان راهنما، چپرون یا داربست عمل کنند. با این حال، تأثیر RNA بر شکل‌گیری و عملکرد سیگنال‌دهی ایمنی هنوز مشخص نشده بود. دانشمندان دانشگاه واشنگتن و دانشگاه دوک که نتایج خود را این هفته منتشر کردند، هدفشان بررسی تأثیر RNA سلولی بر پروتئین‌های سیگنال‌دهی ضدویروسی میتوکندری بود، زمانی که RNA سلولی به آن‌ها متصل می‌شود.

آزمایش‌های آن‌ها نشان داد که RNA سلولی می‌تواند به فعال‌سازی سیگنالوماس MAVS کمک کند، پس از آنکه پروتئین‌های نگهبان سلول اعلام می‌کنند که وجود RNA ویروسی را حس کرده‌اند. آن‌ها همچنین نشان دادند که MAVS به طور مستقیم به RNA میزبان متصل می‌شود و مشخص کردند که MAVS از طریق یک ناحیه نامنظم پروتئین MAVS به RNA سلولی تعامل دارد. این تعاملات ممکن است باعث تقویت تنظیم RNA میزبان بر عواملی شوند که برای حداکثر کردن پاسخ ضدویروسی لازم هستند.

دانشمندان پروتئین‌هایی را که در حضور یا عدم حضور درمان آنزیمی که RNA را تجزیه می‌کند، با MAVS تعامل داشتند، شناسایی کردند. سپس پروتئین‌هایی را که در حضور RNA تعامل بیشتری یا کمتری با MAVS داشتند، انتخاب کردند. پس از آن، آن‌ها آزمایش‌هایی انجام دادند تا ببینند کدام یک از این پروتئین‌ها به القای اینترفرون کمک کرده و برای محدود کردن تکثیر ویروس ضروری هستند.

دانشمندان نتیجه‌گیری کردند که آزمایش‌های آن‌ها نقش RNA سلولی را در ترویج عملکرد سیگنالوماس MAVS و به تبع آن، سیگنال‌دهی ضدویروسی تأیید می‌کند. این یافته‌ها اطلاعات جدیدی درباره چگونگی کنترل سیگنال‌دهی MAVS ارائه می‌دهد و احتمال وجود موارد اضافی را که RNA سایر کمپلکس‌های پروتئینی سیگنال‌دهی ایمنی را تنظیم می‌کند، پیشنهاد می‌کند.