Złamano kod, dzięki któremu wirusy przedostają się do komórek
Kwas rybonukleinowy (RNA) jest molekułą, która pełni różne role w kodowaniu, dekodowaniu, regulacji i ekspresji genów. Komórki wykorzystują informacyjne RNA, aby przenosić swoje informacje genetyczne, natomiast mikroRNA wspomagają regulację ekspresji genów. Wiele wirusów koduje swój materiał genetyczny z wykorzystaniem genomu RNA. W ludzkim genomie istnieje około 2 000 różnych mikroRNA. Kontrolują one informacje genetyczne w komórce poprzez przyłączenie białka do informacyjnych RNA. „Chociaż sporo już wiemy na temat RNA i ich roli w kontekście infekcji wirusowych, wiemy znacznie mnie na temat kontroli samych regulatorowych RNA”, mówi stypendysta Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych (ERBN), Sébastien Pfeffer, z francuskiego Narodowego Centrum Badań Naukowych (CNRS). „Innymi słowy, w jaki sposób regulowane są regulatory?”.
Ewolucja wirusów
Projekt RegulRNA (Modulation of RNA-based regulatory processes by viruses) skupił się na tej właśnie kwestii. Pfeffer wykorzystał swoje stypendium ERBN, aby zapoznać się w szczególności z mikroRNA, opierając się na poprzednich badaniach. „Odkryłem kilka lat temu, że niektóre wirusy dokonują ekspresji własnych mikroRNA, które następnie namierzają geny gospodarza”, tłumaczy. „Poprzez przyłączenie się do informacyjnych RNA komórki wirus może przejąć nad nią kontrolę i wykorzystać na swoją korzyść. Tak właśnie działają wirusy”. W ramach swojego ostatniego projektu Pfeffer chciał lepiej zrozumieć złożoną rolę, jaką mikroRNA odgrywają w infekcjach wirusowych, zbadać czynniki biorące udział w ich generacji, oraz poznać, jak niektóre wirusy ewoluują, aby dokonać ekspresji własnych mikroRNA.
Identyfikacja celów pod kątem terapii
W celu zbadania zachowania mikroRNA Pfeffer wykorzystał różne wirusy jako modele. Zastosował kombinację technik, od bioinformatyki po biologię komórkową, aby osiągnąć kompleksowy pogląd na to, w jaki sposób RNA są regulowane podczas infekcji wirusowych. „Komórki mogą wykorzystywać mikroRNA, aby zniszczyć wirusa, ale wirusy również mogą wykorzystać mikroRNA, aby zniszczyć komórkę”, zauważa Pfeffer. „Przykładowo, podczas badań odkryliśmy w mózgu mikroRNA, które może wiązać się z RNA wirusa”. Uniemożliwienie powiązania mikroRNA z wirusem mogłoby być jedną z efektywnych strategii w zwalczaniu infekcji. W ramach projektu przeanalizowano również zachowanie wirusa opryszczki odpowiedzialnego za rozwój pewnych rodzajów nowotworów. „Wiemy także, że niektóre mikroRNA są produkowane i odgrywają rolę w procesach nowotworowych”, podkreśla Pfeffer. „Jeśli zrozumiemy proces, w którym mikroRNA wirusów ulegają ekspresji, wówczas będziemy wiedzieli, co jest naszym celem w walce z infekcją”. Podjęto również znaczące kroki w celu identyfikacji wczesnych objawów infekcji wirusowej. Kiedy RNA wirusa wnika do komórki, komórka rozpoznaje go jako źródło zagrożenia. „Identyfikacja wszystkich białek komórkowych zaangażowanych w rozpoznanie intruza mogłoby ułatwić przeciwdziałanie infekcji wirusowej”, dodaje Pfeffer. Projekt, który jest obecnie na etapie walidacji wyników, a jego zakończenie jest planowane na grudzień 2020 roku, może mieć znaczenie dla obecnego kryzysu zdrowotnego na świecie. „Nasze prace badawcze nadal trwają, ale oczywiście jesteśmy zainteresowani powiązaniem naszych wyników ze zwalczaniem COVID-19”, podsumowuje Pfeffer. „Zajmiemy się ta kwestią, gdy tylko będziemy mieli dostęp do naszego laboratorium”.
Słowa kluczowe
RegulRNA, mikroRNA, komórki, wirusy, infekcja, biologia, komórkowy, COVID-19, nowotwory
