Combatiendo los virus con ARNi

SW DING & O. VOINNET Las plantas, los hongos y los invertebrados utilizan el ARN de interferencia (ARNi) para defenderse de los virus invasores. Se sabe que los mamíferos, por otro lado, contienen maquinaria de ARNi, pero los investigadores nunca han podido demostrar que utilicen la estrategia de obstrucción molecular para combatir los virus. Dos artículos publicados en Science hoy (10 de octubre) proporcionan la evidencia largamente esquiva de que sí lo hacen.

“Hubo controversia en el campo sobre si el ARNi alguna vez actúa como una respuesta antiviral en los mamíferos, y creo que lo que queda claro de estos documentos es que lo hace, al menos en algunas condiciones de laboratorio” dijo Christopher Sullivan, profesor de genética molecular y microbiología en la Universidad de Texas en Austin, que no participó en el trabajo. «Ahora el argumento cambiará a cuándo o si esto importa en la naturaleza». dijo.

Cuando un virus de ARN monocatenario infecta un…

Sin embargo, a lo largo de la evolución, se ha adoptado la misma maquinaria para procesar los ARN no codificantes de el huésped en microARN que atacan y suprimen los ARN mensajeros del huésped. Es decir, además de su papel en el combate de virus, la maquinaria de ARNi se utiliza como un mecanismo regulador de genes.

Desde que la capacidad de combatir virus de ARNi se descubrió por primera vez en plantas e insectos, los científicos han estado buscando su equivalente en mamíferos. Pero a pesar de los repetidos intentos, solo pudieron encontrar evidencia del papel regulador del gen RNAi.

Mucha gente ha intentado golpearse la cabeza contra la pared una y otra vez para descubrir esto [en los mamíferos]. . . y no lo encontré, dijo Sullivan. De hecho, los resultados fueron sorprendentemente negativos, dijo. Sin embargo, agregó Eric Miska, profesor de genética molecular en el Instituto Gurdon en Cambridge, Reino Unido, quien tampoco participó en el trabajo, la falta de evidencia no es evidencia de la falta de esta vía.

Hay una serie de razones por las que una vía de ARNi antiviral puede haber sido esquiva en las células de mamíferos, explicó Olivier Voinnet, profesor del Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zúrich que dirigió uno de los nuevos estudios. En primer lugar, los mamíferos han desarrollado una respuesta inmunitaria innata alternativa para combatir los virus, que involucra proteínas llamadas interferones. En segundo lugar, muchos virus portan proteínas supresoras de ARNi, que pueden haber ocultado el proceso. En tercer lugar, es posible que los investigadores simplemente hayan estado buscando en las células equivocadas.

Las células multipotentes, como las células madre embrionarias, no producen ni responden al interferón, posiblemente porque la respuesta del interferón a menudo conduce a la muerte celular, y las células madre multipotentes , que son esenciales para reponer los tejidos, podrían considerarse más valiosos que sus contrapartes diferenciadas, dijo Voinnet.  Cualquiera que sea la razón, Voinnet pensó que estas células sin interferón podrían exponer un proceso de ARNi que combate el virus oculto en otros tipos de células. Efectivamente, la infección de células madre embrionarias de ratón con el virus de la encefalomiocarditis condujo a la producción de siRNA característicos de RNAi. Además, la infección de células madre embrionarias con el virus Nodamura que carecía de su proteína B2 supresora de ARN también dio lugar a ARNip.

Por primera vez hemos visto que se producen ARNip reales en células de mamíferos, dijo Voinnet emocionado. Todo lo que habíamos visto antes eran microARN.

¿Por qué nadie había pensado antes en buscar en células madre? La mayoría de nuestras células no son pluripotentes y la mayoría de las células que primero entran en contacto con los virus no son pluripotentes, dijo Sullivan. Por lo tanto, la gente había asumido que las células madre no eran un sitio importante de acción para combatir virus. Además, en plantas e insectos, el ARNi es claramente una respuesta antiviral en células diferenciadas, dijo.

Sin embargo, podría no ser solo en las células pluripotentes donde el ARNi antiviral es activo. Shou-wei Ding, profesor y patólogo de plantas de la Universidad de California, Riverside, que dirigió el segundo estudio, descubrió que la eliminación del gen B2 en Nodavirus era suficiente para producir siRNA en células de riñón de hámster bebé y ratones recién nacidos infectados con el virus.

Estos informes de producción de siRNA inducida por infección proporcionan la primera prueba de que el RNAi antiviral es posible en células de mamíferos y ratones vivos. Sin embargo, queda por ver con qué frecuencia los mamíferos utilizan el mecanismo.

[El trabajo] desafía el campo hasta ahora. . . busque ejemplos [naturales] donde esto realmente importe, dijo Miska.

Y. Li et al., Funciones de interferencia de ARN como un mecanismo de inmunidad antiviral en mamíferos, Science, 342: 231- 234, 2013.

PV Maillard et al., Interferencia de ARN antiviral en células de mamífero, Science, 342: 235-238, 2013.

¿Interesado en leer más?

The Scientist ARCHIVES

Conviértase en miembro de

Reciba acceso completo a más de 35 años de archivos, así como TS Digest, ediciones digitales de The Scientist, artículos destacados, ¡y mucho más!Únase gratis hoy ¿Ya es miembro?Inicie sesión aquí