Un esercito di RNA per sconfiggere i virus

L’immunità innata è una delle principali armi con cui gli organismi superiori si difendono da agenti infettivi: questo sistema si basa sulla complessa interazione tra molecole infiammatorie e cellule del sistema immunitario. Un recente studio, condotto presso l’ETH di Zurigo, dimostra che a questa schiera di meccanismi difensivi, si aggiunge un piccolo esercito di RNA con un ruolo chiave nel debellare le infezioni virali. Il ruolo di queste molecole, chiamate interference RNA (iRNA), era già stato annoverato in passato tra i sistemi di difesa immunitaria di piante e invertebrati. Nei mammiferi, tuttavia, si pensava che gli iRNA avessero un ruolo per lo più regolatorio, focalizzato sulla modulazione dell’espressione di geni e proteine. Nulla faceva pensare che queste molecole potessero giocare un ruolo nei sistemi di difesa degli organismi superiori, nei quali le difese immunitarie possono fare affidamento su meccanismi molto più raffinati, basati su schiere specializzate di mediatori chimici (come le citochine infiammatorie) e cellule immunitarie (come linfociti, granulociti, macrofagi, cellule dentritiche e cellule natural killer). Tuttavia, questo studio dimostra che, anche in un contesto altamente specializzato come quello del sistema immunitario dei vertebrati, c’è posto per un piccolo esercito di RNA.

Anche nei mammiferi esistono piccole molecole di RNA in grado di riconoscere e neutralizzare il genoma virale penetrato nella cellula in seguito a un’infezione (immagine: O. Voinnet / ETH Zurich e S.W. Ding / University of Riverside, USA)

Lo studio, pubblicato sulla rivista Science, dimostra che, in seguito a un’infezione virale, le cellule iniziano a sintetizzare una lunga molecola di RNA a doppio filamento, generata contestualmente alla duplicazione del genoma virale all’interno della cellula. Questa lunga molecola viene poi tagliata in frammenti più piccoli, quelli che andranno a costituire il piccolo esercito di iRNA. Queste molecole, lunghe circa ventidue nucleotidi, sono in grado di riconoscere perfettamente il genoma del virus (proprio perché derivano da esso) e, appaiandosi alla sequenza dell’RNA virale, richiamano su di esso l’azione di enzimi che tagliano il genoma del virus, neutralizzandolo. Uno degli aspetti più interessanti di questo studio è il ruolo chiave che queste molecole di iRNA giocherebbero soprattutto (ma non solo) nella difesa di alcune delle cellule più importanti dell’organismo: i progenitori e le cellule staminali. Già in passato si riteneva che le cellule staminali esulassero dai sistemi di difesa comunemente osservati nelle cellule mature: non fosse altro per il fatto che molte delle risposte antivirali comportano la morte della cellula infettata. Tuttavia, distruggere cellule che, come le staminali, garantiscono il rinnovamento e la sopravvivenza dei tessuti non è certo qualcosa che un organismo si possa permettere di fare “a cuor leggero”. Da qui l’idea che la difesa di queste preziose cellule dovesse risiedere in meccanismi diversi, in grado sì di frenare la proliferazione del virus, ma senza condannare a morte la staminale infettata. La scoperta di questo piccolo esercito di iRNA sembra fornire la risposta a lungo cercata.

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