Il nostro sistema immunitario è eccezionale nel proteggerci dai germi che ci circondano ogni giorno, ma ogni macchina ha i suoi nodi.
Un gene, che protegge il corpo dai disturbi autoimmuni (in cui il corpo attacca se stesso), aiuta anche segretamente a introdurre i virus rendendoli non rilevabili. Ma come finisce la storia dipende da quanto virus sta cercando di entrare, secondo un nuovo studio pubblicato ieri (29 novembre) sulla rivista PLOS Biology.
Questo gene, chiamato adenosina deaminasi che agisce sull'RNA 1, o ADAR1, protegge il corpo da grandi quantità di virus, ma lo invita a entrare se solo un piccolo numero di virus bussa alla porta, gli scienziati hanno scoperto.
ADAR1 e la proteina per la quale codifica, protegge il corpo dall'attacco stesso trovando e decomprimendo l'RNA a doppio filamento, un parente genetico del DNA, in singoli filamenti. L'RNA può assumere forme sia a singolo che a doppio filamento e svolge più ruoli nel corpo.
Non è chiaro perché l'RNA a doppio filamento attivi il sistema immunitario in primo luogo, ma potrebbe tornare alle origini della primissima vita sul pianeta, ha detto l'autore senior Roberto Cattaneo, professore di biochimica e biologia molecolare presso la Mayo Clinic in Rochester, Minnesota.
Una teoria sostiene che le cellule primitive contenessero l'RNA solo come materiale genetico. Alla fine, tuttavia, le cellule hanno iniziato a utilizzare il DNA, mentre i virus hanno iniziato prevalentemente a codificare le informazioni genetiche nell'RNA. (Non tutti i virus immagazzinano le loro informazioni genetiche nell'RNA, alcuni le immagazzinano nel DNA.) Quindi "le cellule hanno iniziato a costruire un sistema immunitario innato per difendersi e riconoscere l'RNA a doppio filamento come un intruso", ha detto Cattaneo a Live Science.
Quando il gene ADAR1 è difettoso, non può trasformare un RNA a doppio filamento prodotto dall'organismo in RNA a singolo filamento. I doppi filamenti intatti attivano quindi il sistema immunitario e possono portare a un disturbo autoimmune che colpisce i bambini chiamati sindrome di Aicardi-Goutiéres. Questo grave disturbo provoca problemi al cervello, al sistema immunitario e alla pelle, secondo il National Institute of Health. Ma "i pazienti che hanno un difetto in questa proteina ... in effetti combattono abbastanza bene i virus", ha detto Cattaneo.
Il team ha utilizzato il potente strumento di editing genetico CRISPR-CAS9 per eliminare ADAR1 nelle cellule umane in laboratorio, lasciando intatte le altre cellule. Hanno quindi infettato le cellule con il gene funzionante o il gene eliminato con diverse quantità di virus del morbillo. (Il virus del morbillo memorizza le sue informazioni genetiche nell'RNA anziché nel DNA. E sebbene il virus produca solitamente RNA a singolo filamento, può anche commettere errori e formare anche copie a doppio filamento.) Il team ha anche infettato le cellule con un morbillo mutato virus che trasportava più RNA a doppio filamento e osservava l'accaduto.
Hanno trovato nelle cellule senza ADAR1, anche una piccola quantità di RNA virale a doppio filamento ha attivato il sistema immunitario. Le cellule con un ADAR1 funzionante hanno modificato l'RNA a doppio filamento, come previsto. In queste cellule, hanno scoperto che la soglia per l'attivazione delle campane di allarme del sistema immunitario è di circa 1.000 frammenti di RNA virale a doppio filamento. Più di questo e il sistema immunitario nota il virus.
Hachung Chung, un borsista post-dottorato alla Rockefeller University di New York City, che non era coinvolto nella ricerca, ha affermato che è importante ora capire i meccanismi che le diverse forme del gene ADAR1 usano per trasformare il DNA virale a doppio filamento.
Il morbillo non è l'unico virus che può dirottare il sistema immunitario e Cattaneo ha detto che spera di determinare le soglie di attivazione per altri virus, come il virus della febbre gialla e il virus Chikungunya (che sono entrambi diffusi dalle zanzare). La modifica della soglia potrebbe potenzialmente portare a opzioni di trattamento antivirale, Cattaneo ha detto.
