RNA interferenci (RNAi) jsme relativně nedávno odhalili jako pozoruhodný mechanismus ovlivňující mnoho procesů v buňce prostřednictvím kousků zvláštní, dvouřetězcové RNA. V mnoha případech také hraje významnou roli v imunitě vůči virům a vůbec cizorodému genetickému materiálu, možná i drží na uzdě neposedné vnitrobuněčné genetické elementy, transpozony. Víme, že se RNA interference významně podílí na imunitní obraně rostlin anebo třeba hmyzu, její role u savců je ale stále dost záhadná. Ve prospěch imunity založené na RNAi u savců mluví například to, že existují savčí viry s geny, jejichž produkty vyřazují z činnosti právě mechanismus RNA interference. S trochou nadsázky, bylo by zvláštní, kdyby jinak dost pragmaticky fungující viry měly geny, které by vůbec nepotřebovaly. Názory odborníků se ale stále různí.
Kredit: University of Texas,
Austin.
Shou-Wei Ding z Kalifornské univerzity v Riverside šéfoval týmu, které nedávno potvrdil existenci antivirového mechanismu RNA interference u savců v experimentech s buňkami křečků a s myšími mláďaty. Vědci je nakazili RNA viry Nodamura (NoV), které obvykle přenášejí komáři a pro myší mláďata bývají smrtelné. Tento virus patří k těm, co ve svém genomu obsahují sekvenci pro protein B2, vypínající v infikované buňce RNA interferenci. Ukázalo se, že když Ding a spol. zablokovali expresi genu pro protein B2 anebo jen zabránili jeho funkci, tak došlo k velmi rázné a kompletní likvidaci útočících virů. Velmi podobně to prý funguje s příbuznými viry u octomilek a háďátek, kde virový protein rovněž vypíná RNA interferenci a když se tak nestane, tak invaze virů rychle a neslavně skončí.
Na studii Dingova týmu, která se objevila v časopise Science, vzápětí zareagovali Chris Sullivan z Texaské univerzity v Austinu a jeho spolupracovníci, kteří vlastním výzkumem, zveřejněným v časopise Cell Host & Microbe, prokazují, že když se do savčí buňky dostanou viry, tak se mechanismus RNA interference deaktivuje. Signální dráhy, které dávají buňce najevo, že došlo k průniku virů, zřejmě zároveň zavelí k vypojení komplexů RISC. RISC komplexy jsou přitom klíčovou součástí mechanismu RNA interference. To ale příliš neodpovídá představě, že by RNAi měla být mocnou zbraní savců proti virům.
Jak je možné, že dva vědecké týmy docházejí k velice protichůdným závěrům? V dnešním komplikovaném světě to vlastně není nic výjimečného. Sullivan a spol. spatřují možné vysvětlení v tom, že pracovali se somatickými, tedy tělními buňkami savců, zatímco Dingův tým experimentoval s kmenovými buňkami. Nakonec mají možná pravdu všichni. Podle Sullivana naše tělní buňky během evoluční historie získaly velmi schopnou antivirovou obranu založenou na specializovaných proteinech. Rostliny ani bezobratlí takovou imunitou podle všeho nedisponují. Není tudíž vyloučeno, že se mechanismus RNA interference v tělních buňkách savců vydal dál vlastní cestou a intenzivní obrana proti virům přestala být jeho stěžejní prioritou. Kmenové buňky savců ovšem takovou antivirovou ochranu nemají a je možné, že v nich RNA interference stále funguje jako významná součást obrany proti pronikajícím virům.
A co vlastně dělá mechanismus RNA interference v savčích tělních buňkách? Podle Sullivana a spol. nejen že nehraje roli antiviru, možná je dokonce anti‑antivirový. Jinými slovy, jeho role spočívá v regulaci silné specializované antivirové obrany našich tělních buněk. Z mnoha náznaků už totiž víme, že naše imunita je někdy až příliš mocná. Často napáchá více škody než užitku a rozhodně je v zájmu savců si imunitu nějak rozumně regulovat.
Kredit: PAÚ BC AVČR.
Problematika RNA interference v savčích buňkách je významná i podle Aleny Panicucci Zíkové, vedoucí Laboratoře funkční biologie protist Parazitologického ústavu Biologického centra Akademie věd v Českých Budějovicích. Mohlo by se zdát, že je vlastně jedno, jestli RNA interference v savčích buňkách funguje jako antivirus anebo anti‑antivirus. Když ale tomu celému více porozumíme, získáme velkou výhodu v léčbě rozmanitých virových infekcí a zároveň i v tolik důležitém výzkumu kmenových buněk.
Literatura
UCR Today 10. 10. 2013, Science 342: 231‑234, UTexas Austin News 11. 10. 2013, Cell Host & Microbe 14: 435‑445, Wikipedia (RNA interference).