کشف حیرت‌انگیز دانشمندان: RNA چگونه سپر دفاعی سلول در برابر ویروس‌ها می‌شود؟

کشف نقش جدید RNA توی سلول‌ها و دفاع در برابر ویروس‌های RNA

محقق‌ها یه کشف تازه داشتن درباره‌ی نقش RNAهای داخل سلول در مبارزه با ویروس‌های RNA. تحقیقات نشون میده که بعضی از مولکول‌های RNA سلولی، توی تنظیم سیگنال‌های ضد ویروسی نقش دارن. این سیگنال‌ها بخشی از یک هماهنگی خیلی پیچیده از پاسخ‌های ایمنی بدن در برابر حمله‌ی ویروس‌ها هستن. مقاله‌ای که این هفته توی مجله‌ی Science چاپ شده، توضیح میده که چطور RNAهای سلولی، وظیفه‌ی کنترل عفونت رو به عهده دارن. دانشمندا نوشتن: «با توجه به این که RNA داره روز به روز بیشتر به عنوان دارو و هدف درمانی شناخته میشه، این موضوع، درهای درمان‌های مبتنی بر RNA رو برای مبارزه با عفونت‌ها و بیماری‌های خود ایمنی باز میکنه.» رهبر این پروژه، دکتر رام ساوان هستش که استاد ایمنی‌شناسی در دانشکده‌ی پزشکی دانشگاه واشنگتن در سیاتل هست. دانشمند اصلی این پژوهش، ناندان اس. گوکهاله هستش که یه محقق پسادکتری در آزمایشگاه رام ساوانه و چندتا محقق دیگه از دانشگاه‌های واشنگتن و دوک هم تو این کار مشارکت داشتن.

رام ساوان توضیح داد که بعضی از پروتئین‌های بدن، مثل نگهبان عمل می‌کنن. وقتی اینا حضور ویروس‌های RNA رو تشخیص میدن، از طریق مسیر سیگنال‌دهی ضد ویروسی میتوکندریایی (MAVS)، اینترفرون‌ها رو فعال می‌کنن. پروتئین MAVS روی غشای خارجی ایستگاه‌های تولید انرژی سلول، یعنی میتوکندری‌ها، قرار داره. بعد از این که نگهبان‌های سلولی، RNA ویروسی رو حس کردن، پروتئین‌های MAVS به عنوان یه سکوی دیگه برای پروتئین‌های سیگنال‌دهنده عمل می‌کنن. این مجموعه‌های بزرگ و خودسازمان‌دهی شده مولکولی که بهشون سیگنالوماس می‌گن، خوشه‌هایی هستن که تعاملات پروتئین-پروتئین رو تسهیل می‌کنن و باعث فعال شدن سیگنال‌های ایمنی میشن. سیگنالوماس‌های MAVS، فرمان‌های هشدار خیلی جدی رو میفرستن که اینترفرون‌ها و عوامل ضد ویروسی دیگه رو فعال میکنه و این عوامل هم دفاع‌های مختلفی در برابر ویروس‌ها ایجاد می‌کنن.

رام ساوان اضافه کرد: «در حالی که تعاملات پروتئین-پروتئین و تغییرات توی پروتئین‌ها برای سیگنال‌دهی ضد ویروسی از طریق سیگنالوماس MAVS خیلی مهمه، تحقیقات ما نقش مهم مولکول‌های RNA سلولی رو تو این فرآیند نشون میده. ما RNAها و پروتئین‌های خاصی از خود سلول رو شناسایی می‌کنیم که واسه تنظیم مؤثر اینترفرون‌ها ضروری هستن.»

بررسی تحقیقات درباره‌ی پاسخ‌های ضد ویروسی و نقش RNA سلولی

محقق‌ها اشاره کردن که این پاسخ ضد ویروسی، نیاز به یه تعادل خیلی دقیق داره. این پاسخ باید اونقدر قوی باشه که ویروس‌ها رو از بین ببره، اما نباید از کنترل خارج بشه و به بافت‌ها آسیب بزنه یا باعث بیماری‌های خودایمنی بشه. مطالعات قبلی نشون دادن که مسیرهای القای اینترفرون که بیش فعال هستن، با بیماری‌هایی مثل لوپوس و بقیه‌ی بیماری‌های خودایمنی در ارتباط هستن.

قبل از این مطالعه، محقق‌ها می‌دونستن که تعاملات RNA می‌تونه عملکرد کمپلکس‌های پروتئینی رو به چند شکل تغییر بده، مثلاً به عنوان راهنما، چپرون یا داربست. با این حال، هنوز معلوم نبود که RNA چطوری روی شکل‌گیری و عملکرد سیگنال‌دهی ایمنی تأثیر میذاره. دانشمندان دانشگاه واشنگتن و دانشگاه دوک که نتایج‌شون رو این هفته منتشر کردن، هدف‌شون بررسی تأثیر RNA سلولی روی پروتئین‌های سیگنال‌دهی ضد ویروسی میتوکندریایی بود، وقتی که RNA سلولی به این پروتئین‌ها متصل میشه.

آزمایش‌هاشون نشون داد که RNA سلولی می‌تونه به فعال‌سازی سیگنالوسوم MAVS کمک کنه، بعد از این‌که پروتئین‌های نگهبان سلول، حضور RNA ویروسی رو حس کردن. اونا همچنین نشون دادن که MAVS مستقیماً به RNA میزبان متصل میشه و مشخص کردن که MAVS از طریق یه ناحیه‌ی بی‌نظم در پروتئین MAVS با RNA سلولی ارتباط داره. این تعاملات ممکنه به تقویت تنظیم RNA میزبان روی عواملی که برای به حداکثر رسوندن پاسخ ضد ویروسی نیاز هستن، کمک کنه.

دانشمندا پروتئین‌هایی رو شناسایی کردن که تو حضور یا نبود درمان‌های آنزیمی که RNA رو تجزیه میکردن، با MAVS ارتباط داشتن. بعد، پروتئین‌هایی رو انتخاب کردن که تو حضور RNA، تعامل بیشتری یا کم‌تری با MAVS داشتن. بعد از این، اونا آزمایش‌هایی انجام دادن تا ببینن کدوم یکی از این پروتئین‌ها به القای اینترفرون کمک کرده و برای محدود کردن تکثیر ویروس ضروری بودن.

دانشمندا نتیجه گرفتن که آزمایش‌هاشون، نقش RNA سلولی رو تو تقویت عملکرد سیگنالوسوم MAVS و در نتیجه، سیگنال‌دهی ضد ویروسی تأیید می‌کنه. این یافته‌ها اطلاعات جدیدی درباره‌ی چگونگی کنترل سیگنال‌دهی MAVS ارائه میده و احتمال وجود موارد اضافی رو که RNA بقیه‌ی کمپلکس‌های پروتئین سیگنال‌دهی ایمنی رو تنظیم می‌کنه، مطرح می‌کنه.