RICERCA – Si chiama RNA interference (RNAi) pathway, ed è una via di attivazione antivirale differente da quella classica innata delle nostre cellule. Fino a poco tempo fa vi erano prove che la possedessero solo invertebrati e piante, ma di recente ne è stata confermata l’esistenza anche nelle cellule dei mammiferi, grazie a un lavoro pubblicato su Science. Generalmente, quando il nostro organismo è attaccato da un virus, si attiva la risposta immunitaria innata: le cellule infettate che riconoscono il virus rispondono liberando delle proteine specifiche, gli interferoni, che stimolano le altre cellule a resistere all’agente infestante. La prima cellula infettata però, quella che attiva la risposta mediata dagli interferoni, spesso muore.
Piante e invertebrati possiedono invece una risposta antivirale alternativa, mediata dal RNA interference (RNAi), che viene attivata in presenza di filamenti a doppio strato di RNA (dsRNA). Durante uno dei passaggi del ciclo di replicazione del virus, il genoma virale può essere costituito di dsRNA, per cui la risposta antivirale usa proprio un intermedio del processo di replicazione del virus per attivarsi e costruire un’arma contro di esso. Una volta avviato il “macchinario” RNAi, questo usa un enzima chiamato Dicer per frammentare il filamento a doppio strato di RNA (dsRNA) in pezzi più piccoli della lunghezza di circa 22 paia di basi. In seguito questi brevi frammenti (chiamati anche short interfering RNA o sRNAi), si associano a un complesso enzimatico, il RNA induced silencing complex (RISC), che apre il loro doppio filamento degradando il filamento senso. Quello che resta, il filamento antisenso associato al complesso RISC, è ora in grado di riconoscere e degradare (attraverso una proteina chiamata Argo) i filamenti di mRNA complementari a esso presenti nel citosol. Tra cui anche quelli del virus che, inattivati, vengono degradati dalle RNAsi della cellula.
Per avere una prova della presenza di questa risposta antivirale anche nelle cellule di mammifero, i ricercatori hanno infettato delle cellule staminali murine con due virus, quello dell’encefalomiocardite (EMCV) e il virus Nodamura (Nov). Successivamente hanno rilevato all’interno di queste cellule, brevi molecole di RNA lunghe circa 22 nucleotidi. La sequenza di questi RNA corrispondeva chiaramente al genoma virale e mostrava le caratteristiche tipiche degli sRNAi. A conferma che un meccanismo simile avvenga anche nelle cellule dei mammiferi. «Probabilmente – spiegano i ricercatori – questa via non è stata identificata in precedenza nei mammiferi perché molti virus hanno sviluppato contromisure difensive verso questa risposta antivirale. Inoltre la maggior parte degli scienziati ha cercato prove dell’esistenza di tale via in cellule differenziate, in cui la risposta dell’interferone rappresenta la principale via di difesa». «Tuttavia – aggiunge Olivier Voinnet che ha condotto la ricerca – non vorrei che ora si pensasse che la risposta antivirale RNAi, funzioni solo nelle cellule staminali e progenitrici: nel nostro lavoro, infatti, mostriamo chiaramente come si trovino anche nelle cellule differenziate, anche se in misura inferiore».
In altro lavoro, condotto in parallelo a questo, Shou Wei Ding e colleghi, dell’Università di Riverside (USA), hanno rilevato frammenti di sRNAi in tessuti di topi neonati, infettati con il virus Nov modificato. I ricercatori hanno poi constatato che non solo questi sRNAi erano identici a quelli trovati da Voinnet e il suo team di ricerca, nelle cellule staminali murine in coltura, ma avevano anche fornito ai topi lattanti, un’immunità quasi completa contro il virus. «Questa è stata una prova importante per dimostrare che la via antivirale RNAi esiste anche negli organismi viventi e non solo nelle colture di cellule staminali» conclude Voinnet. «La bellezza di questo sistema è la sua semplicità, ma anche, ora possiamo dirlo, la sua universalità. Il macchinario RNAi fa parte della normale vita delle cellule e svolge anche altri ruoli, ma si “trasforma” in un’arma antivirale proprio grazie agli RNA prodotti dal virus. E poiché la specificità della risposta è fornita dal virus stesso, il meccanismo può sostanzialmente adattarsi a qualsiasi virus».
Crediti immagine: Sarah Fleming, Wikimedia Commons
