نقش حیاتی RNA سلولی در دفاع ویروسی کشف شد!

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 سلول به تنظیم سیگنال‌های ضد ویروسی کمک می‌کنند. این سیگنال‌ها بخشی از هماهنگی پیچیده پاسخ‌های ایمنی در برابر حملات ویروسی هستند. مقاله‌ای که این هفته در نشریه Science منتشر شد، توضیح می‌دهد که چگونه RNA سلولی وظیفه کنترل عفونت خود را انجام می‌دهد. دانشمندان نوشتند: «با توجه به اینکه RNA به طور فزاینده‌ای به عنوان یک دارو و هدفی برای دارودرمانی شناخته می‌شود، این موضوع پتانسیل درمان‌های مبتنی بر RNA را برای مقابله با عفونت و خودایمنی باز می‌کند.» محقق ارشد این پروژه، رام ساوان، استاد ایمنی‌شناسی در دانشکده پزشکی دانشگاه واشنگتن در سیاتل است. دانشمند اصلی این تحقیق، ناندان اس. گوکهاله، پژوهشگر پسادکتری در آزمایشگاه رام ساوان است و چندین محقق دیگر از دانشگاه‌های واشنگتن و دوک نیز در این تحقیق مشارکت داشته‌اند.

رام ساوان توضیح داد که برخی از پروتئین‌های بدن به عنوان نگهبان عمل می‌کنند. هنگامی که آن‌ها وجود ویروس‌های RNA را تشخیص می‌دهند، از طریق مسیر سیگنال‌دهی ضد ویروسی 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 می‌کنند، پروتئین‌های MAVS به عنوان سکوی دیگری برای پروتئین‌های سیگنال‌دهنده عمل می‌کنند. این مجموعه‌های بزرگ و خودسازمان‌دهی شده مولکولی به نام سیگنالوماس شناخته می‌شوند، خوشه‌هایی که تعاملات پروتئین-پروتئین را تسهیل کرده و سیگنال‌های ایمنی را فعال می‌کنند. سیگنالوماس‌های MAVS فرمان‌های هشدار بالا را ارسال می‌کنند که اینترفرون‌ها و سایر عوامل ضد ویروسی را فعال می‌سازند و این عوامل دفاع‌های متنوعی در برابر ویروس‌ها ایجاد می‌کنند.

رام ساوان خاطرنشان کرد: «در حالی که تعاملات پروتئین-پروتئین و تغییرات پروتئینی برای سیگنال‌دهی ضد ویروسی از طریق سیگنالوماس 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 درباره پاسخ‌های ضدویروسی و نقش RNA سلولی

محققان اشاره کردند که این پاسخ ضدویروسی نیاز به تعادل دقیقی دارد. این پاسخ باید به اندازه‌ای قوی باشد که ویروس‌ها را از بین ببرد، اما نباید از کنترل خارج شده و به بافت‌ها آسیب برساند یا بیماری‌های خودایمنی را تحریک کند. مطالعات قبلی نشان داده‌اند که مسیرهای القای اینترفرون که به‌طور بیش از حد فعال هستند، با بیماری‌هایی مانند لوپوس و دیگر شرایط خودایمنی مرتبط هستند.

قبل از این مطالعه، محققان می‌دانستند که تعاملات RNA می‌توانند عملکرد کمپلکس‌های پروتئینی را به چندین روش تغییر دهند، از جمله به عنوان راهنما، چپرون یا داربست. با این حال، نحوه تأثیر RNA بر تشکیل 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 میتوکندریایی بود، زمانی که RNA سلولی به آن‌ها متصل می‌شود.

آزمایش‌های آن‌ها نشان داد که RNA سلولی می‌تواند به فعال‌سازی سیگنالسوم MAVS کمک کند، پس از آنکه پروتئین‌های نگهبان سلول وجود RNA ویروسی را حس کردند. آن‌ها همچنین نشان دادند که MAVS به‌طور مستقیم به RNA میزبان متصل می‌شود و مشخص کردند که MAVS از طریق ناحیه‌ای بی‌نظم در پروتئین MAVS با RNA سلولی تعامل دارد. این تعاملات ممکن است به تقویت تنظیم RNA میزبان بر عواملی که برای حداکثر کردن پاسخ ضدویروسی مورد نیاز است، کمک کند.

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

دانشمندان نتیجه‌گیری کردند که آزمایش‌های آن‌ها نقش RNA سلولی را در ترویج عملکرد سیگنالسوم MAVS و در نتیجه، سیگنال‌دهی ضدویروسی تأیید می‌کند. این یافته‌ها اطلاعات جدیدی درباره نحوه کنترل سیگنال‌دهی MAVS ارائه می‌دهند و احتمال وجود موارد اضافی را که RNA سایر کمپلکس‌های پروتئین سیگنال‌دهی ایمنی را تنظیم می‌کند، پیشنهاد می‌کنند.