Vårt immunsystem är bra på att skydda oss från bakterierna som omger oss varje dag - men varje maskin har sina knep.
En gen, som skyddar kroppen från autoimmuna störningar (där kroppen attackerar sig själv), hjälper också i hemlighet att inleda virus genom att göra dem odetekterbara. Men hur berättelsen slutar beror på hur mycket virus som försöker komma in, enligt en ny studie publicerad igår (29 november) i tidskriften PLOS Biology.
Denna gen, kallad adenosindeaminas som verkar på RNA 1 eller ADAR1, skyddar kroppen från stora mängder virus, men bjuder in den om bara ett litet antal virus knackar på dörren, fann forskarna.
ADAR1 och proteinet som den kodar för, skyddar kroppen från att attackera sig själv genom att hitta och packa upp dubbelsträngat RNA, en genetisk släkting till DNA, i enstaka strängar. RNA kan komma i både enkla och dubbelsträngade former och spelar flera roller i kroppen.
Det är oklart varför dubbelsträngat RNA aktiverar immunsystemet i första hand, men det kan gå tillbaka till ursprunget till mycket tidigt liv på planeten, sa seniorförfattaren Roberto Cattaneo, professor i biokemi och molekylärbiologi vid Mayo Clinic i Rochester, Minnesota.
En teori hävdar att primitiva celler endast innehöll RNA som genetiskt material. Så småningom började celler emellertid använda DNA, medan virus främst började koda genetisk information i RNA. (Inte alla virus lagrar sin genetiska information i RNA, vissa lagrar dem i DNA.) Så "celler började bygga upp ett medfødt immunsystem för att försvara sig för att känna igen dubbelsträngat RNA som en inkräktare," berättade Cattaneo till Live Science.
När ADAR1-genen är defekt kan den inte förvandla någon dubbelsträngad RNA som produceras av kroppen till enkelsträngad RNA. De orörda dubbelsträngarna aktiverar sedan immunsystemet och kan leda till en autoimmun störning som drabbar spädbarn som kallas Aicardi-Goutiéres syndrom. Denna allvarliga störning orsakar problem i hjärnan, immunsystemet och huden, enligt National Institute of Health. Men "patienter som har en defekt i detta protein ... bekämpar faktiskt virus ganska bra," sade Cattaneo.
Teamet använde det kraftfulla genredigeringsverktyget CRISPR-CAS9 för att ta bort ADAR1 i mänskliga celler i labbet, medan de lämnade andra celler intakta. De infekterade sedan celler med antingen den fungerande genen eller den raderade genen med olika mängder av ett mässlingvirus. (Mislingviruset lagrar sin genetiska information i RNA istället för DNA. Och även om viruset vanligtvis gör enkelsträngat RNA, kan det göra misstag och bilda några dubbelsträngade kopior också.) Teamet infekterade också cellerna med en muterad mässling. virus som bar mer dubbelsträngat RNA och såg vad som hände.
De hittade i cellerna utan ADAR1, till och med en liten mängd dubbelsträngat viralt RNA aktiverade immunsystemet. Celler med ett fungerande ADAR1 redigerade det dubbelsträngade RNA, som förväntat. I dessa celler fann de att tröskeln för att aktivera immunsystemets larmklockor är cirka 1 000 bitar av dubbelsträngat viralt RNA. Mer än detta och immunsystemet märker viruset.
Hachung Chung, en postdoktor vid Rockefeller University i New York City, som inte var involverad i forskningen, sa att det är viktigt att nu räkna ut mekanismerna som olika former av ADAR1-genen använder för att transformera viralt dubbelsträngat DNA.
Mässling är inte det enda viruset som kan kapa immunsystemet, och Cattaneo sade att han hoppas kunna bestämma aktiveringströsklarna för andra virus, såsom gulfeberviruset och Chikungunya-viruset (som båda sprids av myggor). Att ändra tröskeln kan potentiellt leda till antivirala behandlingsalternativ, sade Cattaneo.
