וירוסים עוזרים למערכת החיסון 16.01.2015

נוגדנים נחוצים למערכת החיסון כדי לתפוס מולקולות זרות, ואיתם נשאים, וירוסים וחיידקים. זה יהיה מוזר לצפות מפתוגנים עצמם לעזור לתאי החיסון לייצר נשק נגדם. אבל שום דבר אינו בלתי אפשרי לטבע - חוקרים מהמרכז הרפואי הדרום-מערבי של אוניברסיטת טקסס, בראשות חתן פרס נובל ברוס ביוטלר, הבינו כיצד רטרו-וירוסים אנדוגניים עוזרים לתאי B לסנתז נוגדנים.

הגנום של רטרו-וירוסים מיוצג על ידי RNA, וכאשר הנגיף חודר לתא, הוא מסנתז תחילה DNA על תבנית ה-RNA באמצעות האנזים ה-reverse transcriptase. ה-DNA הנגיפי הזה משולב בגנום התא, שלאחריו מסונתזת עליו מסה של מולקולות RNA ויראלי, אשר, בתורן, משמשות כתבניות לייצור חלבונים ויראליים. הכל מסתיים בכך שה-RNA נארז לתוך חלקיקים ויראליים שיוצאים החוצה.

אבל קורה שהתא מדכא את הסינתזה של RNA ויראלי, כך שהנגיף, לאחר שהשתלב ב-DNA של המארח, מאבד את יכולת ההתרבות. הגנום שלו הופך למעין מטען שיעבור מתא האם לתא הבת. ואם מנתחים, למשל, את הגנום של היונקים, אפשר למצוא הרבה רצפים רטרו-ויראליים שברובם אינם פעילים - לאחר שאסור על התאים לסנתז עליהם RNA, הם גם עוברים מוטציה הרבה פעמים, כך שבסופו של דבר הם הופכים לחלוטין. פסולת גנטית בטוחה ולא פעילה.

עם זאת, נראה כי תאי B מסוגלים להפיק תועלת מ-DNA ויראלי זבל. התועלת קשורה למה שנקרא אנטיגנים TI-2. אנטיגן הוא כל מולקולה שמעוררת חשד במערכת החיסון ומאלצת אותה לנקוט בפעולה מתאימה. זה עשוי להיות חלבון זר, או מעטפת ליפופוליסכריד של תא חיידק או חלקיק נגיפי. אבל מערכת החיסון "רואה" אנטיגנים שונים בצורה שונה. כשמדובר בחלבון, ייצור נוגדנים נגדו מצריך עזרה של תאי עוזר T מיוחדים: הם לוקחים חלבון מפוקפק וממש מראים אותו לתאי B, שמעוררים סינתזה של נוגדנים נגד המולקולה שהודגמה להם.

עם זאת, ניתן לחוש אנטיגנים של זני TI, כולל TI-2, שהם שברי פוליסכרידים גדולים עם אזורים חוזרים במבנה המולקולרי, על ידי תאי B עצמם, ללא מתווכים. ידוע ש-TI-2 מקיים אינטראקציה בנקודות רבות עם קולטני תאי B, אך מה שקורה לאחר מכן, כיצד מופעלת סינתזה של אימונוגלובולינים, טרם הובנה.

המחקר של ביוטלר ועמיתיו החל בחיפוש אחר מוטציות בעכברים שמערכת החיסון שלהם לא ראתה אנטיגנים TI-2. התברר שבבעלי חיים כאלה נפגעו מסלולי האיתות המגיבים ל-RNA ו-DNA זרים בציטופלזמה. אבל מדוע תאי B זקוקים לאותות RNA ו-DNA כדי ליצור נוגדנים? במאמר ב-Science כותבים המחברים שאנטיגנים TI-2 הפעילו סינתזה של RNA בכל הרצפים הרטרו-ויראליים הרדומים בגנום התא. בתא הופיע הרבה RNA ויראלי, עליו סונתז DNA. הסינתזה של חומצות גרעין ויראליות וסינתזה של נוגדנים היו קשורות ישירות. אם האנזים ה-reverse transcriptase (שיוצר DNA על תבנית RNA) כבה בתאי B, הסינתזה של אימונוגלובולינים ירדה באופן דרמטי. אבל גם אז, עדיין היה מסלול הפעלה פנוי: חלבון אנטי-ויראלי מיטוכונדריאלי אחד הופעל, שנחוש על ידי RNA, ונתן אות לסינתזה של נוגדנים. כלומר, גם ללא DNA רטרו-ויראלי, התא יכול להגיב לאות האנטיגני.

הניסויים בוצעו על מערכת החיסון של עכברים, ואם התוצאות יאוששו בבני אדם, יהיו לכך השלכות גדולות על הרפואה. אחרי הכל, למשל, טיפול נגד HIV כולל דיכוי של ה-Reverse Transcriptase של נגיף הכשל החיסוני - אבל אז גם ה-Reverse Transcriptase של תאי B כבוי, וזה, כפי שאנו רואים, חשוב מאוד לתגובה לזיהום. ייתכן שסיוע בסינתזה של נוגדנים אינו התפקיד היחיד של רטרו-וירוסים אנדוגניים הרדומים ב-DNA, ומחקר נוסף עשוי לחשוף דרכים אחרות שבהן התאים ותאי החיות שלנו למדו להשתמש בטפילים לשעבר לטובתם.