Но исследователи из Юго-западного медицинского центра UT и Каролинского института в Стокгольме, Швеция, обнаружили, что эндогенные ретровирусы (ERV) также играют важную роль в иммунной защите организма от обычных бактериальных и вирусных патогенов.«Большинство ученых привыкли к мнению, что ретровирусы в целом вредны, — сказал лауреат Нобелевской премии доктор Брюс Бейтлер, профессор и директор Центра генетики защиты хозяев Юго-Западного Университета штата Калифорния. «Мы обнаружили, что ERV выполняет по крайней мере одну полезную функцию, критическую для выработки защитных антител».Ретровирусы способны вставлять в геномную ДНК клеток, которые они заражают, включая половые клетки.
Таким образом, благодаря процессу, называемому ретротранспозицией, они стали важной частью генома каждого человека. Около 45 процентов ДНК человека имеет ретровирусное происхождение, а некоторые из наиболее хорошо сохранившихся копий называются «эндогенными ретровирусами» (ERV).В статье в журнале Science исследователи обнаружили, что, когда В-клетки активируются большими полимерными антигенами, такими как полисахариды бактерий, они быстро вырабатывают защитные антитела в так называемом Т-независимом ответе антител.
Этот ответ, имеющий центральное значение для защиты организма от обычных бактериальных и вирусных патогенов, зависит от ERV.Внутри активированных В-клеток ERV заставляют экспрессировать собственные копии РНК, которые, в свою очередь, копируются в ДНК с помощью фермента, называемого обратной транскриптазой. Копии РНК ERV обнаруживаются белком под названием RIG-I, а копии ДНК обнаруживаются другим белком под названием cGAS.
Эти два белка посылают дополнительные сигналы, которые позволяют В-клеткам поддерживать свое активированное состояние, пролиферировать и продуцировать антитела.Доктор Чжицзян «Джеймс» Чен, профессор молекулярной биологии и Центра генетики защиты хозяев и исследователь Медицинского института Говарда Хьюза, обнаружил два ключевых белка, изученных в ходе исследования (MAVS и cGAS).«Эти данные свидетельствуют о том, что пути восприятия как РНК, так и ДНК играют важную роль в обнаружении ERV и активации адаптивных иммунных ответов», — сказал д-р Чен, который также является исследователем Медицинского института Говарда Хьюза и занимает почетную кафедру Джорджа Л. МакГрегора. в биомедицинских науках.
Мыши, у которых отсутствуют элементы путей RIG-I или cGAS, демонстрируют сниженный ответ на Т-независимые антигены типа II, а мыши, лишенные обоих путей, почти не проявляют ответа антител вообще. Более того, препараты, ингибирующие обратную транскриптазу, также частично ингибируют Т-независимый ответ антител.
Доктор Мин Цзэн, научный сотрудник Центра генетики защиты хозяев и ведущий автор исследования, отмечает, что мутации, влияющие на фермент под названием TREX1, который обычно разрушает копии ДНК ретровирусов в цитоплазме, как известно, вызывают аутоиммунные болезнь.«Но кажется, что способность ДНК ERV активировать В-клетки является физиологической: это должно происходить, чтобы возник этот тип Т-независимого ответа антител», — сказал он.Как насчет дихотомии хорошего и плохого, которую мы стали ценить, когда речь идет о ДНК хозяина и ретровируса?
«После того, как ретровирусы стали частью зародышевой линии хозяина, они подвергаются отбору для получения положительных эффектов, как и любая другая часть генома, и их способность активировать врожденный иммунный ответ, по-видимому, используется на благо хозяина», — сказала доктор Гунилла Карлссон Хедестам, профессор кафедры микробиологии, опухолей и клеточной биологии Каролинского института.Д-р Бейтлер задался вопросом, окажется ли это единичным случаем использования ERV в «хороших» целях и возможно ли, что не все на самом деле могут быть хорошими.
«Возможно,« физиологическая »активация ERV в B-клетках может представлять новую связь между воспалением и раком», — сказал доктор Бейтлер, получивший Нобелевскую премию 2011 года по физиологии и медицине за открытие важного семейства рецепторов, которые позволяют млекопитающим чувствовать инфекции, когда они возникают, вызывая мощную воспалительную реакцию.