راز پنهان در سلول؛ چگونه «آراِن‌اِی» با لباس مبدل خود از دید سیستم ایمنی می‌گریزد؟

به گزارش سایت « فیز دات ارگ»؛ برای سیستم ایمنی ما، «آراِن‌اِی» (RNA) بدون پوشش محافظ نشانه تهاجم ویروسی یا باکتریایی است و باید مورد حمله قرار گیرد. اما سلول‌های خود ما نیز «آراِن‌اِی» دارند. برای دفع مشکل، سلول‌های ما «آراِن‌اِی» خود را با قند‌ها می‌پوشانند. «ویجی راتینام» و همکارانش در دانشگاه دولتی پزشکی کنکتیکات و «رایان فلین» از بیمارستان کودکان بوستون طی تحقیقات خود به این کشف رسیده و نتایج پژوهش خود را در نشریه «نیچر» (Nature) منتشر کرده‌اند.

ریبونوکلئیک اسید (RNA) خانواده‌ای از مولکول‌های زیستی بزرگ است که برای تمام اشکال زندگی از جمله ویروس‌ها، باکتری‌ها و حیوانات ضروری است. ویروس‌هایی به گوناگونی سرخک، آنفلوآنزا، کروناویروس سندرم حاد تنفسی ۲ و هاری همه «آراِن‌اِی» دارند و به همین علت سیستم ایمنی وقتی «آراِن‌اِی» را در جریان خون یا مکان‌های نامناسب دیگری می‌بیند، به آن حمله می‌کند. با این حال، سلول‌های خود ما نیز «آراِن‌اِی» دارند و گاهی اوقات آن را روی سطح خود نمایش می‌دهند، در حالی که سلول‌های ایمنی در حال گشت زدن به راحتی آن را می‌بینند؛ اما سیستم ایمنی به آن کاری ندارد.

راز این عدم حمله به آراِن‌اِی خودی چیست؟

«ویجی راتینام»، ایمنی‌شناس دانشگاه پزشکی کنکتیکات می‌گوید: «تشخیص «آراِن‌اِی» به عنوان علامت عفونت مشکل‌ساز است؛ زیرا هر سلول در بدن ما آراِن‌اِی دارد.» پرسش این است که چگونه سیستم ایمنی آراِن‌اِی خودی را از آراِن‌اِی مهاجمان خطرناک تشخیص می‌دهد؟

پژوهشگران در پژوهش‌های قبلی خود که از سوی رایان فلین از بیمارستان کودکان بوستون و کارولین برتوزی از دانشگاه استنفورد هدایت شده بود، متوجه شده بودند که بدن ما به آراِن‌اِی قند اضافه می‌کند. این آراِن‌اِی‌های پوشیده شده با قند که به آنها آراِن‌اِی‌های گلیکوزیله شده یا glycoRNAs نیز گفته می‌شود روی سطح سلول‌ها قرار دارند و به نظر نمی‌رسد که سیستم ایمنی را تحریک کنند.

راتینام و همکارانش این پرسش را مطرح کردند که آیا این قند‌ها به نوعی آراِن‌اِی‌های گلیکوزیله شده را از دید سیستم ایمنی پنهان می‌کنند یا خیر. این کار می‌تواند راهبردی باشد که بدن برای جلوگیری از تحریک التهاب از سوی آراِن‌اِی خودی استفاده می‌کند. 

حمله سیستم ایمنی به آراِن‌اِی بدون پوشش

«وینسنت گرازیانو»، دانشجوی دکترای آزمایشگاه راتینام و نویسنده اصلی این مقاله، در آزمایشی نشان داد که اگر قند از روی آراِن‌اِی گلیکوزیله شده حذف شود، سیستم ایمنی به آن حمله می‌کند.

او آراِن‌اِی گلیکوزیله شده را از کشت سلول‌های انسانی و خون انسان استخراج کرد، قند آن را جدا نمود و مجددا به سلول‌ها وارد کرد. در این حالت، سلول‌های ایمنی به آن حمله کردند. در حالی‌که زمانی که آراِن‌اِی دارای قند بود، همین سلول‌ها واکنشی نشان نمی‌دادند. 
راتینام می‌گوید: «پوشش قندی، آراِن‌اِی خودی را از دید سیستم ایمنی پنهان می‌کند».

این موضوع اهمیت ویژه‌ای برای بدن دارد، زیرا سلول‌ها اغلب با آراِن‌اِی‌های گلیکوزیله شده پوشیده شده‌اند. وقتی سلول‌ها می‌میرند و از سوی سیستم ایمنی پاکسازی می‌شوند، پوشش قندی آراِن‌اِی از تحریک غیرضروری التهاب از سوی سلول‌های مرده جلوگیری می‌کند.

اهمیت برای بیماری‌های خودایمنی

یافته‌های این پژوهش می‌تواند در درک بهتر بیماری‌های خودایمنی مؤثر باشد.
برخی بیماری‌های خودایمنی، مانند لوپوس، با آراِن‌اِی خاص و سلول‌های مرده‌ای مرتبط هستند که باعث تحریک سیستم ایمنی می‌شوند.
اکنون که دانشمندان نقش گلیکوزیل دار شدن آراِن‌اِی در منحرف کردن توجه سیستم ایمنی را فهمیده‌اند، می‌توانند بررسی کنند که آیا این استراتژی [در افراد مبتلا] به نحوی اشتباه پیش می‌رود یا خیر و اگر چنین است، چگونه می‌توان آن را اصلاح کرد.

آشنایی بیشتر با آراِن‌اِی‌ها

دکتر شورجو کی. سن، مدیر برنامه دفتر علوم داده‌های ژنومی موسسه ملی تحقیقات ژنوم انسان آمریکا به سایت این موسسه می‌گوید اسید ریبونوکلئیک (به اختصار RNA) یک اسید نوکلئیک است که در تمام سلول‌های زنده وجود دارد و شباهت‌های ساختاری با دی‌اِن‌اِی (DNA) دارد. با این حال، برخلاف دی‌اِن‌اِی، آراِن‌اِی اغلب تک‌رشته‌ای است. انواع مختلفی از آراِن‌اِی در سلول‌ها وجود دارد: آراِن‌اِی پیام‌رسان (mRNA)، آراِن‌اِی ریبوزومی (rRNA) و آراِن‌اِی حامل (tRNA). علاوه بر این، برخی از آراِن‌اِی‌ها در تنظیم بیان ژن نقش دارند. بیان ژن نیز فرایندی است که طی آن اطلاعات موجود در ژن‌ها برای تولید یک محصول کاربردی معمولا پروتئین یا آراِن‌اِی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

دکتر شورجو کی. سن در ادامه از آراِن‌اِی به عنوان پسر عموی کمتر شناخته شده دی‌اِن‌اِی یاد می‌کند و می‌گوید بدن از آراِن‌اِی برای انجام کار‌هایی مانند ساخت سلول‌ها یا پاسخ به چالش‌های ایمنی، حمل اسید‌های آمینه از یک قسمت سلول به قسمت دیگر استفاده می‌کند.