Клетки человека запускают самоуничтожение при вирусном сбое производства РНК

Вирусы, такие как вирус простого герпеса 1 и вирусы гриппа, блокируют ключевой этап активности генов — терминацию транскрипции. Это приводит к образованию аномально длинных молекул РНК, которые не могут быть переведены в белки, подавляя антивирусную защиту клетки.

Новое исследование в Nature показывает, что человеческие клетки не беззащитны. Они распознают этот сбой как сигнал тревоги и активируют программу контролируемой гибели клетки (апоптоз), жертвуя собой до того, как вирус успеет размножиться.

Механизм защиты

Исследователи обнаружили, что аномально длинные РНК-молекулы образуют особую структуру — Z-РНК (левозакрученные двойные спирали). Их распознает клеточный белок ZBP1, что и запускает самоуничтожение клетки.

Важно, что Z-РНК формируются преимущественно в тех участках длинных молекул, которые происходят из остатков древних вирусных инфекций в нашем геноме. Эти обычно "молчащие" области активируются только из-за вирусного нарушения терминации транскрипции.

"Наши клетки используют эти генетические остатки древних вирусных инфекций, чтобы обнаруживать и отражать текущие вирусные атаки", — объясняет профессор Ларс Дёлькен, один из авторов работы.

Эволюция превратила вирусную диверсию в защитный механизм хозяина.

Перспективы для терапии

Открытие имеет значение не только для вирусных инфекций. Аномально длинные РНК, образующиеся при нарушении терминации транскрипции, также участвуют в клеточных стрессовых реакциях и развитии рака.

Это открывает новые терапевтические возможности:

• Лекарства, генерирующие Z-РНК или изменяющие их распознавание, могут усилить иммунный ответ.
• Потенциальное лечение аутоиммунных заболеваний, улучшение вакцин и оптимизация иммунотерапии рака — например, за счет стимуляции самоуничтожения опухолевых клеток.