Jak wykazali rosyjscy naukowcy Stepan Nersisyan i Alexander Tonevitsky wraz ze studentami z Higher School of Economics University (HSE) z siedzibą w Moskwie, w pierwszych stadiach infekcji koronawirus (m.in. SARS-CoV-2) wykorzystuje miRNA hsa-miR-21-3p do hamowania wzrostu w celu opóźnienia aktywnej odpowiedzi immunologicznej organizmu. Gdy wirus dostanie się do komórki, zaczyna aktywnie oddziaływać z różnymi cząsteczkami wewnątrz niej. Jedną z takich klas cząsteczek są mikroRNA (miRNA). Kiedy wirus wnika do komórki, miRNA zaczynają wiązać pewne części jego genomu, co prowadzi do zniszczenia wirusowego RNA. Taki atak może całkowicie zatrzymać replikację wirusa. Jednak w przypadkach, gdy miRNA nie są bardzo „agresywne”, takie interakcje nie niszczą wirusa, a raczej spowalniają jego replikację. Ten scenariusz jest jednak korzystny dla wirusa, ponieważ pomaga uniknąć szybkiej odpowiedzi immunologicznej organizmu. Niektóre wirusy "celowo gromadzą" miejsca wiązania miRNA gospodarza. Staje się to ich zaletą: wirusy z większą liczbą miejsc wiązania przeżywają i rozmnażają się lepiej, co prowadzi do ich ewolucyjnej dominacji.

W sumie istnieje siedem typów ludzkich koronawirusów. Cztery z nich (HCoV-OC43, HCoV-NL63, HCoV-HKU1 i HCoV-229E) są szeroko rozpowszechnione i powodują przeziębienie, podczas gdy wirusy MERS-CoV, SARS-CoV i SARS-CoV-2 mogą powodować niebezpieczne atypowe zapalenie płuc. Naukowcy odkryli cztery rodziny ludzkich miRNA z wykrytymi miejscami wiązania wszystkich rozważanych koronawirusów. Aby dowiedzieć się, jak wirus może wchodzić w interakcje z wykrytymi miRNA, badacze przeanalizowali dostępne dane dotyczące sekwencji miRNA w płucach myszy zakażonych SARS-CoV. Odkryli, że infekcja prowadzi do 8-krotnego wzrostu ekspresji wykrytego wcześniej miRNA hsa-miR-21-3p.

– MiRNA hsa-miR-21-3p ma duży potencjał wiązania wszystkich ludzkich koronawirusów, ale po zakażeniu SARS-CoV stężenie tego miRNA w płucach bardzo rośnie. Jeśli przyjmiemy, że jest to mechanizm odpowiedzi immunologicznej, nie jest jasne, dlaczego wirus nie eliminuje w procesie mutacji miejsc wiązania z miRNA komórki. Wręcz przeciwnie, widzimy, że wirus gromadzi je w swoim genomie podczas ewolucji. Nasze badania pokazują, że takie miejsca są obecne we wszystkich ludzkich koronawirusach i nie mutują w znacznym stopniu. Przypuszczamy, że w ten sposób wirus wykorzystuje to miRNA do spowolnienia jego replikacji we wczesnych stadiach infekcji w celu opóźnienia aktywnej odpowiedzi immunologicznej – mówi Stepan Nersisyan. 

Autor: Paweł Wernicki (PAP)