Soldados de infantería del sistema inmune: la proteína antiviral IFIT reconoce el ARN extraño y bloquea las infecciones virales

Nossas Batalhas (Junio 2019).

Anonim

Investigadores de la Universidad McGill y del Centro de Investigación para Medicina Molecular (CeMM) de la Academia de Ciencias de Austria han descubierto el modelo molecular detrás de la proteína IFIT. Esta proteína clave permite que el sistema inmune humano detecte virus y prevenga la infección actuando como soldados de infantería que protegen el cuerpo de infecciones. Reconocen el ácido ribonucleico (ARN) vírico extranjero producido por el virus y actúan como moléculas defensoras al unirse potencialmente al genoma del virus y evitar que se haga copias de sí mismo, bloqueando la infección. Los hallazgos son un paso prometedor hacia el desarrollo de nuevos fármacos para combatir una amplia gama de trastornos del sistema inmunitario.

El descubrimiento fue realizado por equipos liderados por Bhushan Nagar, profesor del Departamento de Bioquímica en la Facultad de Medicina de McGill, y el Dr. Giulio Superti-Furga en el CeMM. Sobre la base del descubrimiento CeMM 2011 por el Dr. Andreas Pichlmair que las proteínas IFIT interactúan inesperadamente directamente con el ARN viral para inhibir su replicación, el último descubrimiento del grupo revela el mecanismo molecular detrás de cómo las proteínas IFIT capturan solo el ARN viral y lo distingue de las moléculas normales pertenecientes al anfitrión. Su investigación será publicada el 13 de enero en la revista Nature .

"La infección por patógenos, como virus y bacterias, es atrapada por una capa del sistema inmunitario que consiste en proteínas tipo guardia que constantemente buscan moléculas extrañas derivadas del patógeno", explica el profesor Nagar. "Una vez que se detecta el patógeno, se produce una respuesta rápida de la célula huésped, que incluye la producción de una serie de moléculas defensoras que trabajan juntas para bloquear y eliminar la infección. Las proteínas IFIT son miembros clave de estas moléculas defensoras".

Cuando un virus entra en una célula, puede generar moléculas extrañas como el ARN con tres grupos de fosfato (trifosfato) expuestos en un extremo, para replicarse. El ARN trifosforilado es lo que distingue al ARN viral del ARN que se encuentra en el huésped humano. Durante este tiempo, los receptores del sistema inmune innato generalmente son capaces de detectar las moléculas extrañas del virus y activar las cascadas de señalización en la célula que conducen a la activación de un programa antiviral, tanto dentro de las células infectadas como en las cercanas no infectadas. Cientos de diferentes proteínas se producen como parte de este programa antiviral, que trabajan en conjunto para resistir la infección viral.

En el laboratorio de Nagar, el estudiante de posgrado de McGill, Yazan Abbas, utilizó un arsenal de técnicas biofísicas, principalmente cristalografía de rayos X, para capturar la proteína IFIT directamente en el acto de reconocer el ARN extraño. El trabajo arrojó luz sobre la interacción entre IFIT y ARN. Los investigadores determinaron que las proteínas IFIT han desarrollado un bolsillo de unión específico, químicamente compatible y lo suficientemente grande como para adaptarse solo al extremo trifosforilado del ARN viral. El ARN humano no es capaz de interactuar estrechamente con este bolsillo, evitando así las reacciones autoinmunes.

"Una vez que la proteína IFIT bloquea el ARN viral, se presume que el ARN no puede ser utilizado por el virus para su propia replicación", dice Superti-Furga, "dado que muchos virus, como la gripe y la rabia, dependen del ARN trifosfato". para su ciclo de vida, estos resultados tienen amplias implicaciones para comprender cómo nuestras células interactúan con los virus y combatirlos ".

Este trabajo podría ayudar a avanzar en el desarrollo de nuevos medicamentos para combatir una amplia variedad de trastornos del sistema inmunológico. "Nuestros hallazgos serán útiles para el desarrollo de fármacos novedosos dirigidos a las proteínas IFIT, particularmente en los casos en que es necesario atenuar la respuesta inmune, como la inflamación o la terapia contra el cáncer", dice Nagar.