Niespodziewany zwrot akcji
Muszę wam opowiedzieć o czymś, co dosłownie zwaliło mnie z nóg. I wiecie co? Naukowcy też nie mogli uwierzyć w to, co odkryli.
Badacze zajmujący się ukwiami — tymi kolorowymi, czułkowatymi stworzeniami, które kołyszą się w rozlewiskach przybrzeżnych — natknęli się na coś, co burzy wszystko, co sądziliśmy o tym, jak zwierzęta radzą sobie z wirusami. A najlepsze? Sekret ich przetrwania wcale nie polega na WŁĄCZANIU mechanizmów obronnych.
Chodzi o to, żeby je WYŁĄCZAĆ.
Poznajcie CARDIB — białko, które gra według własnych zasad.
Białko znajome, ale zachowuje się dziwnie
Kiedy naukowcy z Uniwersytetu Hebrajskiego w Jerozolimie wraz ze współpracownikami po raz pierwszy zauważyli to białko u ukwi, myśleli, że wiedzą, z czym mają do czynienia. Cząsteczka, nazwana CARDIB, wyglądała niepokojąco podobnie do jednego z najważniejszych białek antywirusowych u ludzi — MAVS.
U nas MAVS działa jak system alarmowy. Kiedy atakuje wirus, MAVS uruchamia dzwony i mobilizuje obronę immunologiczną.
Więc naturalnie naukowcy założyli, że CARDIB będzie robić to samo.
„Ale wszystko w CARDIB wskazywało, że powinno działać jak MAVS" — wyjaśnia profesor Yehu Moran. „Tymczasem odkryliśmy, że robi dokładnie odwrotnie. Zamiast aktywować obronę antywirusową, CARDIB normalnie ją tłumi."
Co wy na to?
Dlaczego tłumienie własnego układu odpornościowego miałoby pomagać?
Wiem, o czym myślicie. Jeśli wirusy atakują, to chcecie, żeby wasze wojska walczyły na pełnych obrotach, prawda? Jaka to dziwna logika?
Tu zaczyna się prawdziwa zabawa. Badacze wykorzystali edycję genów CRISPR, żeby usunąć gen CARDIB z ukwi, a potem obserwowali, co się dzieje, gdy wystawili je na kontakt z wirusami.
Wyniki? Ukwia pozbawione CARDIB stały się znacznie bardziej podatne na infekcję. Wirusy mnożyły się błyskawicznie, zwierzęta nie mogły prawidłowo uruchomić swojej obrony i ledwo sobie radziły.
„Wyniki były całkowicie nieintuicyjne" — mówi doktorantka Ton Sharoni. „Chociaż CARDIB normalnie działa jak hamulec dla układu odpornościowego, ten hamulec okazuje się niezbędny, żeby w ogóle móc skutecznie walczyć z wirusami."
Pomyślcie o tym jak o regulatorze prędkości w samochodzie — ogranicza tempo w normalnych warunkach — ale to ograniczenie jest jakoś kluczowe dla przetrwania. Bez niego wszystko wymyka się spod kontroli.
Liczy się natura — i to bardzo
Ale wiecie, co mnie najbardziej fascynuje w tym badaniu? Naukowcy nie poprzestali na eksperymentach laboratoryjnych. Zabrali swoje genetycznie zmodyfikowane ukwia z wygodnych akwariów i przenieśli je do zewnętrznych mezokosmosów morskich wypełnionych naturalną wodą estuarium.
To wystawiło zwierzęta na prawdziwy świat — z całym jego chaotycznym, nieprzewidywalnym miksem wirusów i mikroorganizmów, z którymi muszą się mierzyć na co dzień.
Różnica pojawiła się w ciągu kilku dni. Ukwia bez CARDIB gromadziły znacznie więcej wirusów niż ich niezmodyfikowani krewniacy. Niektóre geny odpornościowe, które w laboratorium wydawały się tylko умеренnie istotne, nagle okazały się kluczowe w naturalnych warunkach.
„To pokazuje, że odkryta przez nas ścieżka to nie jest jakieś laboratoryjne zjawisko" — mówi Moran. „Odgrywa kluczową rolę w pomaganiu tym zwierzętom radzić sobie z wirusowymi wyzwaniami, które napotykają w naturze."
Ewolucja lubi eksperymentować
A teraz najważniejsze. Przez długi czas naukowcy zakładali, że zwierzęta odziedziczyły po wspólnym przodku jeden podstawowy system antywirusowy — że podstawowa molekularna maszyneria do walki z wirusami jest zasadniczo taka sama u wszystkich zwierząt.
To badanie wyrzuca te założenia do kosza.
Ukwia oddzieliły się od linii ewolucyjnej, która prowadzi do ludzi, ponad 600 milionów lat temu. A mimo to obie linie rozwinęły sposoby ochrony przed wirusowymi zagrożeniami. Problem polega na tym, że niekoniecznie doszły do tego samego rozwiązania.
„Ludzie i ukwia potrzebują ochrony przed wirusami, ale to badanie pokazuje, że ewolucja może zorganizować te mechanizmy obronne w fundamentalnie odmienny sposób" — zauważa Moran.
Zastanówcie się nad tym. Ewolucja nie skopiowała i nie wkleiła tej samej strategii odpornościowej u wszystkich zwierząt. Eksperymentowała, próbowała różnych podejść i wiele rozwiązań powstało niezależnie od siebie.
Dlaczego to jest ważne poza nauką
Po pierwsze, to przypomnienie, że natura jest o wiele bardziej kreatywna, niż jej dajemy kredyt. Nie powinniśmy zakładać, że nasz sposób jest jedynym — albo nawet najlepszym — szczególnie kiedy patrzymy na stworzenia, które ewoluowały przez setki milionów lat.
Po drugie, to pokazuje, dlaczego badanie organizmów „non-model" — stworzeń spoza typowych labiryntowych myszy i muszek owocowych — jest takie cenne. Ukwia mogą wydawać się dziwnymi obiektami badań, ale oferują prawdziwe okna w głęboką historię życia na Ziemi.
A kto wie? Może kiedyś ta nieintuicyjna strategia „hamowania" zainspiruje nowe podejścia do leczenia infekcji wirusowych u ludzi. Nauka ma w zwyczaju znajdować mądrość w najmniej oczekiwanych miejscach.
Źródło: ScienceDaily — Naukowcy odkrywają całkowicie inny sposób walki z wirusami