מערכת החיסון שלנו נהדרת בהגנה עלינו מפני החיידקים הסובבים אותנו כל יום - אך לכל מכונה יש את הכישופים שלה.
גן אחד, שמגן על הגוף מפני הפרעות אוטואימוניות (בהן הגוף תוקף את עצמו), מסייע גם להחדיר בסתר וירוסים על ידי הפיכתם לבלתי ניתן לגילוי. אבל איך נגמר הסיפור תלוי בכמה הנגיף מנסה להיכנס, כך עולה ממחקר חדש שפורסם אתמול (29 בנובמבר) בכתב העת PLOS Biology.
גן זה, המכונה אדנוזין-דימינאז הפועל על RNA 1, או ADAR1, מגן על הגוף מכמויות גדולות של הנגיף, אך מזמין אותו פנימה אם רק מספר קטן של נגיפים דופקים על הדלת, כך מצאו המדענים.
ADAR1 והחלבון שהוא מקשר עבורו, מגן על הגוף מפני תקיפת עצמו על ידי מציאת וריסוק של RNA עם חוטים כפולים, קרוב משפחה גנטי של DNA, לחוטים יחידים. RNA יכול להגיע בשני צורות חד-גדולות וגם עם גדילים כפולים, וממלא תפקידים רבים בגוף.
לא ברור מדוע RNA עם גדיל כפול מפעיל את מערכת החיסון מלכתחילה, אבל זה יכול לחזור למקורות החיים המוקדמים מאוד בכוכב הלכת, אמר הסופר הבכיר רוברטו קטנאו, פרופסור לביוכימיה וביולוגיה מולקולרית במרפאת מאיו שבמרכז. רוצ'סטר, מינסוטה.
תיאוריה אחת גורסת כי תאים פרימיטיביים החזיקו רק ב- RNA כחומר גנטי. אולם בסופו של דבר, התאים החלו להשתמש ב- DNA, בעוד וירוסים החלו בעיקר לקודד מידע גנטי ב- RNA. (לא כל הנגיפים מאחסנים את המידע הגנטי שלהם ב- RNA, חלקם מאחסנים אותם ב- DNA.) אז "תאים החלו לבנות מערכת חיסונית מולדת כדי להגן על עצמם להכיר ב- RNA עם תקשורת כפולת כפולש", אמר קטנואו ל- Live Science.
כאשר הגן ADAR1 לקוי, הוא לא יכול להפוך RNA כפול גדילי המיוצר על ידי הגוף ל RNA חד-גדילי. גדילי הכפול הבלתי נגועים לאחר מכן מפעילים את מערכת החיסון ויכולים להוביל להפרעה אוטואימונית הפוגעת בתינוקות הנקראים תסמונת איקרדי-גוטיירס. הפרעה חמורה זו גורמת לבעיות במוח, במערכת החיסון ובעור, על פי המכון הלאומי לבריאות. אבל "חולים שיש להם פגם בחלבון זה ... למעשה נלחמים בנגיפים בצורה די טובה", אמר קטאנו.
הצוות השתמש בכלי לעריכת גנים רב עוצמה CRISPR-CAS9 כדי למחוק ADAR1 בתאים אנושיים במעבדה, תוך השארת תאים אחרים שלמים. לאחר מכן הם הדביקו תאים בגן המתפקד או בגן שנמחק עם כמויות שונות של נגיף חצבת. (נגיף החצבת אוגר את המידע הגנטי שלו ב- RNA במקום ב- DNA. ולמרות שהנגיף בדרך כלל מייצר RNA חד-גדילי, הוא יכול לטעות ולהרכיב גם כמה עותקים עם חוטים כפולים.) הצוות הדביק גם את התאים בחצבת מוטציה. נגיף שנשא יותר RNA עם פעמיים גדילים וצפה במתרחש.
הם מצאו בתאים ללא ADAR1, אפילו כמות קטנה של RNA נגיפי דו-חוטים הפעילה את מערכת החיסון. תאים עם ADAR1 מתפקד ערכו את ה- RNA הכפול גדילי, כצפוי. בתאים אלה הם מצאו כי סף ההפעלה של פעמוני האזעקה של מערכת החיסון הוא כ -1,000 קטעי RNA נגיפי כפול גדיל. יותר מכך ומערכת החיסון מבחינה בנגיף.
האצ'ונג צ'ונג, עמית פוסט-דוקטורט באוניברסיטת רוקפלר בעיר ניו יורק, שלא היה מעורב במחקר, אמר שחשוב להבין כעת את המנגנונים שבהם משתמשים בצורות שונות של הגן ADAR1 כדי להפוך DNA נגיף עם חוטים כפולים.
חצבת אינה הנגיף היחיד שיכול לחטוף את מערכת החיסון, וקאטנו אמר שהוא מקווה לקבוע את ספי ההפעלה לנגיפים אחרים, כמו נגיף קדחת צהובה ונגיף צ'יקונגוניה (ששניהם מופצים על ידי יתושים). שינוי הסף עלול להוביל לאפשרויות טיפול אנטי-ויראליות, אמר קטאנו.
