«Вирусы являются наиболее распространенными инфекционными агентами и представляют собой постоянную угрозу для здоровья человека», — говорит Кейт Джеффри, доктор философии из отделения желудочно-кишечного тракта Департамента медицины MGH, соавтор статьи. "Вакцины в некоторой степени эффективны, но могут иметь ограниченное применение, когда вирусы, такие как грипп, быстро мутируют из года в год. Выявление терапевтических целей у пациентов, которые могут помочь им бороться с инфекцией, является важной стратегией борьбы с распространением распространенных, часто опасных вирусов."
Впервые описанное в 1990-х годах — открытие, которое привело к Нобелевской премии 2006 года, — РНКи — это процесс, с помощью которого организмы подавляют экспрессию генов-мишеней за счет действия небольших сегментов РНК, которые связываются с соответствующими последовательностями генов.
РНКи не только используются для регулирования экспрессии генов в организме, но также могут бороться с вирусной инфекцией, подавляя активность вирусных генов, необходимых для репликации патогена.
Неизвестно, вносит ли РНКи вклад в противовирусную защиту у млекопитающих.
Единственная предыдущая демонстрация — исследователями под руководством Шоу-Вей Дина, доктора философии, профессора патологии растений и микробиологии в Калифорнийском университете в Риверсайде и соавтора текущего исследования — была проведена на эмбриональных стволовых клетках и на новорожденных мышах. Дин занимается изучением противовирусных РНКи более двух десятилетий, а также первым описал действие белка NS1 вируса гриппа в блокировании РНКи у плодовых мушек. Его команда сотрудничала с исследователями из лаборатории Джеффри, чтобы выяснить, индуцируется ли ответ РНКи в клетках человека и мыши, инфицированных вирусом гриппа, одним из многих важных вирусов, использующих РНК в качестве генетического материала.
Их эксперименты подтвердили, что инфицированные гриппом А зрелые клетки человека действительно генерируют небольшие сегменты РНК, используемые в РНКи, но что продуцируемый вирусами NS1 блокирует процессинг этих молекул в комплексы, которые связываются с их генами-мишенями и заставляют их замолчать. Если клетки были инфицированы мутантом гриппа A, лишенным NS1, они продолжали производить большое количество молекулярных комплексов, необходимых для РНКи, которые включают белок под названием Argonaute, который разрезает целевой ген.
Эксперименты на клетках с инактивированной формой Argonaute, которая вносит вклад только в противовирусную, а не в генную регуляцию активности РНКи, подтвердили, что они наблюдали противовирусный ответ РНКи. Наблюдение за вирусным белком VP35, который используется вирусами Эбола и Марбург для подавления РНКи, предполагает, что РНКи также могут быть активны против тех опасных патогенов и других вирусов, которые использовали РНК в качестве своего генетического кода или в своем цикле репликации.
«Теперь нам необходимо более точно оценить роль противовирусных РНКи в инфекционных заболеваниях человека, вызываемых РНК-вирусами, к которым относятся Эбола, Западный Нил и Зика, а также грипп, и то, как использование или усиление реакции противовирусных РНКи может быть использовано для уменьшения серьезность этих инфекций ", — говорит Джеффри, доцент медицины Гарвардской медицинской школы. "Использование опыта доктора. Команда Дина, которая специализируется на биологии РНКи низших организмов, вместе с моей группой, специализирующейся на иммунологии млекопитающих, идеально подошли."Команды продолжат совместную работу над исследованием некоторых из этих вопросов.