De Plotwending Die Niemand Zag Aankomen
Oké, ik moet jullie iets vertellen wat mijn hoofd op hol bracht, en geloof me — wetenschappers zijn net zo perplex.
Onderzoekers die zeeanemonen bestudeerden — die kleurrijke, tentakelachtige beestjes die je in getijdenpoelen ziet wiegen — stuitten op iets dat alles wat we dachten te weten over hoe dieren virussen bestrijden op zijn kop zet. En hier komt het gekke deel: de sleutel tot hun overleving draait niet om het AANZETTEN van hun immuunverdediging.
Het draait om ze UITGESCHAKELD houden.
Maak kennis met CARDIB, het eiwit dat niet speelt volgens de regels.
Een Eiwit Dat Er Bekend Uitziet Maar Zich... Vreemd Gedraagt
Toen wetenschappers van de Hebreeuwse Universiteit van Jeruzalem en hun collega's dit eiwit voor het eerst zagen in zeeanemonen, dachten ze te weten waar ze naar keken. Het molecuul, dat ze CARDIB noemden, leek opvallend veel op een van onze belangrijkste antivirale eiwitten: MAVS.
Bij mensen is MAVS zoiets als een alarmsysteem. Wanneer een virus binnendringt, helpt MAVS de bel te luiden en onze immuunverdediging te mobilisen.
Dus logischerwijs gingen onderzoekers ervan uit dat CARDIB hetzelfde zou doen.
"Maar alles aan CARDIB wees erop dat het zou moeten functioneren als MAVS," legde professor Yehu Moran uit. "In plaats daarvan ontdekten we dat het het exacte tegenovergestelde doet. CARDIB onderdrukt antivirale verdedigingen in plaats van ze te activeren."
Wacht — het wat nu?
Waarom Zou Het Onderdrukken Van Je Immuunsysteem Je Helpen Overleven?
Ik weet wat je denkt. Als virussen aanvallen, wil je toch dat je verdediging op volle toeren draait? Wat voor achterlijke logica is dit?
Hier wordt het echt interessant. De onderzoekers gebruikten CRISPR-geneditatie om het CARDIB-gen uit zeeanemonen te verwijderen, en keken toen wat er gebeurde wanneer ze ze aan virussen blootstelden.
De resultaten? Zeeanemonen zonder CARDIB werden veel gevoeliger voor infecties. Virussen vermenigvuldigden zich razendsnel, de dieren konden hun verdediging niet goed activeren, en ze hadden moeite om terug te vechten.
"De resultaten waren volledig tegenintuïtief," zei promovendus Ton Sharoni. "Hoewel CARDIB onder normale omstandigheden als een rem op het immuunsysteem werkt, blijkt die rem essentieel te zijn voor het opzetten van een effectieve antivirale reactie."
Dus CARDIB werkt als een begrenzer in een auto — het beperkt de snelheid onder normale omstandigheden — maar die beperking is op de een of andere manier cruciaal voor overleving op den duur. Zonder die begrenzer gaat alles in de war.
De Natuur Doet Er Toe — Heel Veel
Maar hier is wat ik het mooist vind aan dit onderzoek. De wetenschappers stopten niet bij labexperimenten. Ze haalden hun genetisch gemodificeerde zeeanemonen uit舒适的 laboratoriumaquaria en verplaatsten ze naar buitenmarine mesocosmen gevuld met naturelle estuariumwater.
Dit stelde de dieren bloot aan de echte wereld — compleet met de rommelige, onvoorspelbare mix van virussen en micro-organismen die ze in de natuur zouden tegenkomen.
Het verschil was binnen dagen zichtbaar. Zeeanemonen zonder CARDIB hoopten substantieel meer virussen op dan hun ongemodificeerde soortgenoten. Sommige immuungenen die in het lab alleen maar matig belangrijk leken, werden onder natuurlijke omstandigheden plotseling duidelijk cruciaal.
"Dit toonde aan dat de route die we ontdekten niet simpelweg een laboratoriumfenomeen is," zei Moran. "Het speelt een cruciale rol bij het helpen van deze dieren om te cope met de virale uitdagingen die ze in de natuur tegenkomen."
Evolutie Wordt Creatief
Hier is de grote boodschap. Wetenschappers gingen lang uit van één enkele kern-antivirale systeem dat alle dieren van een gemeenschappelijke voorouder hebben geërfd — dat het basis moleculaire mechanisme om virussen te bestrijden essentially hetzelfde was in het hele dierenrijk.
Dit onderzoek gooit dat idee in de prullenbak.
Zeeanemonen splitsten zich meer dan 600 miljoen jaar geleden af van de evolutionaire lijn die naar de mens leidde. Toch ontwikkelden beide lineages manieren om zichzelf te beschermen tegen virale bedreigingen. Het probleem is dat ze niet per se bij dezelfde oplossing zijn uitgekomen.
"Mensen en zeeanemonen hebben allebei bescherming tegen virussen nodig, maar dit werk toont aan dat evolutie die verdedigingen op fundamenteel verschillende manieren kan organiseren," merkte Moran op.
Denk daar even over na. Evolutie heeft niet zomaar dezelfde immuunstrategie gekopieerd en geplakt over alle dieren. Het experimenterde, probeerde verschillende benaderingen, en meerdere oplossingen kwamen onafhankelijk van elkaar tot stand.
Waarom Dit Belangrijk Is Buiten De Wetenschap
Ten eerste is het een herinnering dat de natuur een stuk creatiever is dan we haar credits geven. We zouden niet mogen aannemen dat onze manier van doen de enige manier is — of zelfs de beste manier — vooral niet wanneer we kijken naar wezens die al honderden miljoenen jaren aan het evolueren zijn.
Ten tweede benadrukt dit waarom het bestuderen van "niet-model" organismen — wezens buiten de gebruikelijke laboratoriummuizen en fruitvliegen — zo waardevol is. Zeeanemonen lijken misschien vreemde onderzoeksobjecten, maar ze bieden echte vensters naar de diepe geschiedenis van het leven op aarde.
En wie weet? Misschien kan deze tegenintuïtieve "rem"-strategie ooit nieuwe benaderingen inspireren voor de behandeling van virale infecties bij mensen. Wetenschap heeft de vervelende gewoonte om wijsheid te vinden op onverwachte plekken.
Bron: ScienceDaily — Wetenschappers ontdekken een totaal andere manier om virussen te bestrijden