Virus giúp hệ thống miễn dịch 16.01.2015

Hệ thống miễn dịch cần có các kháng thể để bắt các phân tử lạ và cùng với các chất mang, vi rút và vi khuẩn của chúng. Thật kỳ lạ khi mong đợi chính các mầm bệnh có thể giúp các tế bào miễn dịch sản xuất vũ khí chống lại chúng. Nhưng không có gì là không thể đối với tự nhiên - các nhà nghiên cứu từ Trung tâm Y tế Tây Nam của Đại học Texas, dẫn đầu bởi Bruce Beutler, người đoạt giải Nobel, đã tìm ra cách các retrovirus nội sinh giúp tế bào B tổng hợp kháng thể.

Bộ gen của retrovirus được đại diện bởi ARN, và khi virut xâm nhập vào tế bào, đầu tiên nó tổng hợp ADN trên khuôn mẫu ARN bằng cách sử dụng enzym phiên mã ngược. DNA của virus này được tích hợp vào bộ gen của tế bào, sau đó một khối lượng lớn các phân tử RNA của virus được tổng hợp trên đó, đến lượt nó, chúng đóng vai trò là khuôn mẫu để sản xuất các protein của virus. Tất cả kết thúc với việc RNA được đóng gói thành các phần tử virus đi ra ngoài.

Nhưng xảy ra trường hợp tế bào ngăn chặn sự tổng hợp RNA của virus, do đó virus, sau khi đã tích hợp vào DNA của vật chủ, sẽ mất khả năng nhân lên. Bộ gen của nó trở thành một loại hàng hóa sẽ truyền từ tế bào mẹ sang tế bào con. Và nếu bạn phân tích, ví dụ, bộ gen của động vật có vú, bạn có thể tìm thấy nhiều trình tự retrovirus hầu như không hoạt động - sau khi các tế bào bị cấm tổng hợp RNA trên chúng, chúng cũng đột biến nhiều lần, do đó, cuối cùng, chúng trở nên hoàn toàn. mảnh vụn di truyền an toàn và không hoạt động.

Tuy nhiên, các tế bào B dường như có thể tận dụng DNA của virut rác. Lợi ích được liên kết với cái gọi là kháng nguyên TI-2. Kháng nguyên là bất kỳ phân tử nào gây nghi ngờ trong hệ thống miễn dịch và buộc nó phải thực hiện hành động thích hợp. Đây có thể là một protein lạ, hoặc vỏ lipopolysaccharide của tế bào vi khuẩn hoặc hạt virus. Nhưng hệ thống miễn dịch "nhìn thấy" các kháng nguyên khác nhau một cách khác nhau. Khi nói đến một protein, việc sản xuất các kháng thể chống lại nó đòi hỏi sự trợ giúp của các tế bào trợ giúp T đặc biệt: chúng lấy một protein đáng ngờ và hiển thị nó theo nghĩa đen cho các tế bào B, kích hoạt tổng hợp các kháng thể chống lại phân tử được chứng minh cho chúng.

Tuy nhiên, các kháng nguyên của các giống TI, bao gồm TI-2, là các đoạn polysaccharide lớn với các vùng lặp lại trong cấu trúc phân tử, có thể được cảm nhận bởi chính các tế bào B, không cần trung gian. Người ta đã biết rằng TI-2 tương tác ở nhiều điểm với các thụ thể của tế bào B, nhưng điều gì sẽ xảy ra tiếp theo, quá trình tổng hợp các globulin miễn dịch được kích hoạt như thế nào, vẫn chưa được hiểu rõ.

Nghiên cứu của Beutler và các đồng nghiệp bắt đầu bằng cách tìm kiếm đột biến ở những con chuột mà hệ thống miễn dịch của chúng không nhìn thấy kháng nguyên TI-2. Hóa ra ở những động vật như vậy, các con đường truyền tín hiệu phản ứng với RNA và DNA ngoại lai trong tế bào chất đã bị hỏng. Nhưng tại sao tế bào B cần tín hiệu RNA và DNA để tạo ra kháng thể? Trong một bài báo trên tạp chí Science, các tác giả viết rằng các kháng nguyên TI-2 đã kích hoạt quá trình tổng hợp RNA trên tất cả các trình tự retrovirus không hoạt động trong bộ gen tế bào. Rất nhiều RNA của virus đã xuất hiện trong tế bào, trên đó DNA được tổng hợp. Sự tổng hợp các axit nucleic của virus và sự tổng hợp các kháng thể có liên quan trực tiếp với nhau. Nếu enzym phiên mã ngược (tạo ra DNA trên khuôn mẫu RNA) bị tắt trong tế bào B, thì việc tổng hợp các globulin miễn dịch sẽ giảm đáng kể. Nhưng ngay cả khi đó, vẫn còn một con đường kích hoạt dự phòng: một protein kháng vi-rút ty thể được kích hoạt, được RNA cảm nhận và đưa ra tín hiệu tổng hợp các kháng thể. Tức là, ngay cả khi không có DNA retrovirus, tế bào vẫn có thể đáp ứng với tín hiệu kháng nguyên.

Các thí nghiệm được thực hiện trên hệ thống miễn dịch của chuột, và nếu kết quả được xác nhận ở người thì điều này sẽ có ý nghĩa rất lớn đối với y học. Sau cùng, ví dụ, liệu pháp chống HIV bao gồm việc ngăn chặn men sao chép ngược của vi rút suy giảm miễn dịch - nhưng sau đó men sao chép ngược của tế bào B cũng bị tắt, như chúng ta thấy, điều này rất quan trọng đối với phản ứng với nhiễm trùng. Có thể việc giúp tổng hợp kháng thể không phải là chức năng duy nhất của các retrovirus nội sinh không hoạt động trong DNA, và nghiên cứu sâu hơn có thể tiết lộ những cách khác mà tế bào của chúng ta và tế bào động vật đã học cách sử dụng ký sinh trùng cũ để có lợi cho chúng.