Virüslere Karşı Doğal Kalkan: Yeni Bir Genetik Mekanizma Bulundu
Araştırmacılar, hücrelere virüslere karşı hızlı ve etkili koruma sağlayan benzersiz bir genetik mekanizma keşfetti. Bulgular yeni terapötik stratejilerin geliştirilmesine yol açabilir.
Biyoloji Fakültesi’nden Profesör Yael Mandel-Gutfreund liderliğindeki araştırma grubu, bağışıklık sisteminin viral enfeksiyonlara karşı aktivitesiyle ilgili yeni bulgular sunuyor. Nature Communications dergisinde yayımlanan çalışma, Prof. Mandel-Gutfreund ve Dr. Amir Argoetti’nin doktora araştırmasının bir parçası olarak yürütüldü.
Technion araştırmacıları genetik süreçlerde önemli rol oynayan iki molekül arasındaki etkileşime odaklandı:
NORAD, kodlamayan RNA moleküllerinden oluşan bir grup olan lncRNA grubundan benzersiz bir moleküldür. Birçok RNA molekülü genetik koda dayalı protein sentezi yolunda ara madde olarak görev yaparken, lncRNA’lar bu süreçte yer almaz. Bunun yerine, organizma gelişimi ve sağlığı için kritik süreçler olan genetik düzenleme, hücre farklılaşması ve embriyonik gelişimde önemli roller oynarlar. Embriyonik kök hücrelerde bu moleküller, belirli olgun hücre tiplerine (kas, iskelet, yağ, kornea vb.) dönüşme yönünde farklılaşmayı ve olgun hücreleri yapay olarak kök hücre benzeri bir duruma geri yönlendiren yeniden programlama süreçlerini etkiler.
STAT3, proteinleri oluşturmak için genleri RNA’ya kopyalama süreci olan transkripsiyonu kontrol etmek için çok önemli olan geniş bir protein ailesine ait bir proteindir. STAT3 embriyonik gelişim için gereklidir ve ayrıca enflamatuar süreçlerde, bağışıklık sistemi aktivasyonunda ve diğer biyolojik süreçlerde rol oynar.
Technion araştırmacıları, sağlıklı bir durumda (viral enfeksiyon olmadan), NORAD ve STAT3 arasındaki etkileşimin bağışıklık sisteminin virüs hedefli bir bağışıklık tepkisi üretmesini engellediğini keşfetti. Bununla birlikte, viral bir saldırı meydana geldiğinde, hücre NORAD moleküllerini keserek ve sindirerek yanıt verir. NORAD eksikliği STAT3 aktivitesini baskılayarak bağışıklık sistemi üzerindeki frenleri serbest bırakır ve viral enfeksiyonu durduran hızlı ve etkili bir bağışıklık tepkisini tetikler. Bu yanıt, virüsün insan hücresi içinde çoğalma yeteneğini etkisiz hale getirir.
Araştırmacılar bu mekanizmayı hem laboratuvar deneyleri hem de insan hücre örneklerinin analizleri yoluyla gösterdiler. Sonuçlarını desteklemek için, NORAD’dan yoksun hücrelerin bağışıklık aktivitesini incelediler ve bu hücrelerin yüksek antiviral aktivite sergilediğini buldular. Bu, normal koşullar altında NORAD moleküllerinin hücrede bol miktarda bulunduğunu ve bağışıklık sistemini yanlış aktivasyona karşı “koruduğunu” göstermektedir. Bununla birlikte, viral bir saldırıya yanıt olarak, sıklıkları azalır ve virüsle savaşmak için bağışıklık sistemini harekete geçirir.
Araştırmacılar ayrıca bu mekanizmanın evrimsel geçmişini de analiz ederek, her iki molekülün de yüksek oranda korunmuş (evrimde eski) olmasına rağmen, keşfedilen spesifik etkileşim ve mekanizmanın insanlara ve yakın akraba primatlara özgü olduğunu ve diğer memelilerin çoğunda bulunmadığını gösterdi. Bu, türe özgü bir evrim vakasını temsil etmektedir.
Dr. Mandel-Gutfreund ve Dr. Argoetti, bu mekanizmanın insan evrimi sırasında, bağışıklık tepkilerini önlemek için enfekte hücreleri manipüle etmeyi öğrenen virüslere yanıt olarak geliştiğini düşünüyor. Çalışmada sunulan benzersiz mekanizma, virüslerin manipüle edebileceği daha yavaş ve daha hantal bağışıklık mekanizmalarını atlayarak hızlı ve etkili bir yanıt sağlıyor ve böylece anında bir savunma yaratıyor.
Biyoloji Fakültesi’ndeki araştırmacılar, keşfin bilimsel değerinin ötesinde, çalışmanın bulgularının bağışıklık sistemi “arızalarını” düzeltmek ve viral enfeksiyonlarla daha iyi mücadele etmek için yeni stratejilerin geliştirilmesine yol açacağını umuyor ve buna inanıyorlar.
Kaynak: https://phys.org