Viry mají několik triků, jak se dostat hluboko do lidského těla. Obyčejně to mRNA viry dělají tak, že se chrání před imunitním systémem jakousi čepičkou. Jenže jeden virus ji nepotřebuje, popsala teď nová česká studie.
mRNA viry se dostaly do centra pozornosti veřejnosti během pandemie covidu-19. Lidé si uvědomili, jakou hrozbu mohou díky svým vlastnostem představovat. A právě tyto vlastnosti jednoho z mRNA virů teď čeští vědci prozkoumali.
Vědecký tým vedený Václavem Vopálenským a Martinem Pospíškem z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy objevil překvapivý způsob, jakým virus vakcinie zachází se svými genetickými zprávami. Jejich studie, která vyšla v odborném časopise Nature Communications, ukazuje, že virus ve velkém vyrábí mRNA bez takzvané ochranné „čepičky“. Ta přitom byla dosud považována za samozřejmost.
Virus vakcinie je původem blízký viru kravských neštovic, v minulosti se také dost často zaměňovaly. Přesný původ viru ale není známý. Nejčastější představa o jeho původu je ta, že sdílí společného předka s virem kravských neštovic, virem variola a jinými viry z čeledi Poxviridae. Existují také spekulace o možném vzniku z viru koňských neštovic (až 99% podobnost).
mRNA virus se dá představit jako dopis s návody, podle kterých buňka vyrábí bílkoviny. Aby se takový dopis dostal ke čtenáři (ribosomu) a nebyl po cestě zničen, mívá na svém začátku ochrannou pečeť – která jasně říká: „neotevírejte mě!“ Tato pečeť se označuje jako 5′ čepička a brání obrannému systému, který se dá v této metafoře označit jako cenzor, otevřít ho předčasně a odhalit tak podvratný obsah. Právě virus vakcinie, který čeští vědci zkoumali, sehrál v minulosti klíčovou roli při jejím objevu. O to větší překvapení přinesla nová studie ukazující, že tento virus své „dopisy“ často posílá úplně bez pečeti.
Dopis, který se cenzura bojí otevřít
Tým z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy se podíval na virové mRNA jednotlivě, molekulu po molekule. Ukázalo se, že zatímco na začátku infekce virus ještě hraje podle pravidel a vytváří mRNA s čepičkou, později mění strategii. Začíná převažovat jiný typ zpráv – bez čepičky, ale s dlouhým řetězcem přírodních látek adenosinů na začátku. Čím je tento „řetízek“ delší, tím menší je šance, že mRNA čepičku vůbec má. U některých virových genů ji postrádá téměř každá molekula.
Výsledky naznačují, že virus vakcinie postupně přepíná z běžného, „oficiálního“ způsobu čtení genetických informací na nouzový režim, který buňka pravděpodobně používá jen výjimečně. Díky tomu dokáže virus vyrábět své bílkoviny i ve chvíli, kdy je normální buněčná produkce utlumená.
Tento trik mu dává výraznou výhodu a pomáhá vysvětlit, proč jsou poxviry, mezi něž patří, tak úspěšné v ovládnutí hostitelské buňky. Virus se tak chová trochu jako hacker, který zjistil, že se do systému dá proniknout i bez oficiální přístupové karty – stačí znát zkratku.
Studie přepisuje dlouho platnou představu o tom, jak virová mRNA funguje, a ukazuje, že i zdánlivě základní biologická pravidla mohou mít překvapivé výjimky. Zároveň otevírá nové otázky: jak přesně buňka tyto „neoznačené“ zprávy čte a jestli by tato virová zvláštnost nešla využít v boji proti virovým infekcím. To budou vědci zkoumat ale až v budoucnosti.
