Investigadores del Hospital General de Massachusetts MGH y la Universidad de California, Riverside, han demostrado por primera vez que la interferencia de ARN ARNi, un mecanismo antiviral que las plantas y los organismos inferiores saben que es activo está activo en elrespuesta de las células humanas a algunos virus importantes. En su informe que recibe la publicación anticipada en línea en Microbiología de la naturaleza , los investigadores documentan tanto la producción de moléculas de ARNi en células humanas infectadas con el virus de la influenza A como la supresión de la defensa de ARNi por una proteína viral que se sabe que bloquea el proceso en un modelo animal común.
"Los virus son los agentes infecciosos más abundantes y son una amenaza constante para la salud humana", dice Kate Jeffrey, PhD, de la Unidad Gastrointestinal en el Departamento de Medicina de MGH, co-autor correspondiente del artículo. "Las vacunas son algo efectivaspero puede tener un uso limitado cuando los virus como la influenza mutan rápidamente de año en año. Identificar objetivos terapéuticos dentro de los pacientes que podrían ayudarlos a combatir una infección es una estrategia crítica para combatir la propagación de virus comunes, a menudo peligrosos ".
Descrito por primera vez en la década de 1990, un descubrimiento que condujo al Premio Nobel 2006, el ARNi es un proceso mediante el cual los organismos suprimen la expresión de genes objetivo a través de la acción de pequeños segmentos de ARN que se unen a las secuencias genéticas correspondientes.El ARNi utilizado para regular la expresión génica dentro de un organismo, también puede combatir la infección viral al silenciar la actividad de los genes virales necesarios para la replicación del patógeno.
Ha sido incierto si el ARNi contribuye o no a la defensa antiviral en los mamíferos. La única demostración previa fue realizada por investigadores dirigidos por Shou-Wei Ding, PhD, profesor de fitopatología y microbiología en UC Riverside y coautor correspondiente delestudio actual: se realizó en células madre embrionarias y en ratones recién nacidos. Ding ha estado estudiando RNAi antiviral durante más de dos décadas y también fue el primero en describir la acción de la proteína NS1 del virus de la influenza en el bloqueo de RNAi en moscas de la fruta. Su equipocolaboró con investigadores del laboratorio de Jeffrey para investigar si se induce o no una respuesta de ARNi en células humanas y de ratón infectadas con el virus de la influenza, uno de los muchos virus importantes que utilizan ARN como material genético
Sus experimentos verificaron que las células humanas maduras infectadas con influenza A sí generan los pequeños segmentos de ARN utilizados en el ARNi pero que el NS1 producido por virus bloquea el procesamiento de esas moléculas en los complejos que se unen y silencian sus genes diana. Si las células fueraninfectados con un mutante de influenza A que carece de NS1, procedieron a producir una gran cantidad de complejos moleculares requeridos para RNAi, que incluyen una proteína llamada Argonaute que corta a través del gen objetivo.
Los experimentos en células con una forma inactiva de Argonaute, que contribuye solo a la actividad antiviral y no a la regulación génica de RNAi, confirmaron que estaban observando una respuesta antiviral de RNAi. La observación de que una proteína viral llamada VP35, que esutilizado por los virus Ébola y Marburg para suprimir el ARNi, sugiere que el ARNi también puede ser activo contra esos patógenos peligrosos y otros virus que utilizaron ARN como su código genético o en su ciclo de replicación.
"Ahora necesitamos evaluar más directamente el papel del ARNi antiviral en las enfermedades infecciosas humanas causadas por los virus de ARN, que incluyen el Ébola, el Nilo Occidental y el Zika junto con la gripe, y cómo se podría aprovechar o aumentar la respuesta de ARNi antivíricopara reducir la gravedad de estas infecciones ", dice Jeffrey, quien es profesor asistente de medicina en la Facultad de medicina de Harvard." Aportando la experiencia del equipo del Dr. Ding, que se especializa en la biología de ARNi de los organismos inferiores, junto con mi grupo que se especializaen inmunología de mamíferos fue una combinación perfecta ". Los equipos continuarán trabajando juntos para investigar algunas de estas preguntas.
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Materiales proporcionado por Hospital General de Massachusetts . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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