Sistem kekebalan tubuh kita sangat baik dalam melindungi kita dari kuman yang mengelilingi kita setiap hari - tetapi setiap mesin memiliki kekusutannya.
Satu gen, yang melindungi tubuh dari gangguan autoimun (di mana tubuh menyerang dirinya sendiri), juga membantu secara diam-diam mengantar virus dengan membuatnya tidak terdeteksi. Tetapi bagaimana cerita berakhir tergantung pada berapa banyak virus yang mencoba masuk, menurut sebuah studi baru yang diterbitkan kemarin (29 November) dalam jurnal PLOS Biology.
Gen ini, yang disebut adenosine deaminase yang bekerja pada RNA 1, atau ADAR1, melindungi tubuh dari sejumlah besar virus, tetapi mengundangnya jika hanya sejumlah kecil virus yang mengetuk pintu, para ilmuwan menemukan.
ADAR1 dan protein yang menjadi kode untuknya, melindungi tubuh dari serangan dirinya sendiri dengan menemukan dan membuka ritsleting untai ganda, sebuah kerabat genetik DNA, menjadi untaian tunggal. RNA bisa datang dalam bentuk tunggal dan ganda, dan memainkan banyak peran dalam tubuh.
Tidak jelas mengapa RNA untai ganda mengaktifkan sistem kekebalan di tempat pertama, tetapi itu bisa kembali ke asal-usul kehidupan sangat awal di planet ini, kata penulis senior Roberto Cattaneo, seorang profesor biokimia dan biologi molekuler di Mayo Clinic di Rochester, Minnesota.
Satu teori menyatakan bahwa sel primitif hanya memegang RNA sebagai materi genetik. Namun, pada akhirnya, sel-sel mulai menggunakan DNA, sementara virus-virus dominan mulai menyandikan informasi genetik dalam RNA. (Tidak semua virus menyimpan informasi genetik mereka dalam RNA, beberapa menyimpannya dalam DNA.) Jadi, "sel-sel mulai membangun sistem kekebalan tubuh bawaan untuk mempertahankan diri agar mengenali RNA untai ganda sebagai pengganggu," kata Cattaneo kepada Live Science.
Ketika gen ADAR1 rusak, ia tidak dapat mengubah beberapa RNA untai ganda yang diproduksi oleh tubuh menjadi RNA untai tunggal. Untaian ganda yang tidak tersentuh kemudian mengaktifkan sistem kekebalan tubuh dan dapat menyebabkan gangguan autoimun yang memengaruhi bayi yang disebut sindrom Aicardi-Goutiéres. Gangguan parah ini menyebabkan masalah di otak, sistem kekebalan dan kulit, menurut National Institute of Health. Tetapi "pasien yang memiliki cacat pada protein ini ... sebenarnya memerangi virus dengan cukup baik," kata Cattaneo.
Tim menggunakan alat pengeditan gen yang kuat CRISPR-CAS9 untuk menghapus ADAR1 dalam sel manusia di lab, sementara meninggalkan sel-sel lain utuh. Mereka kemudian menginfeksi sel dengan gen yang berfungsi atau gen yang dihapus dengan jumlah yang berbeda dari virus campak. (Virus campak menyimpan informasi genetiknya dalam RNA daripada DNA. Dan meskipun virus biasanya membuat RNA untai tunggal, ia dapat membuat kesalahan dan membentuk beberapa salinan untai ganda juga.) Tim juga menginfeksi sel-sel dengan campak bermutasi. virus yang membawa RNA untai ganda dan menyaksikan apa yang terjadi.
Mereka menemukan dalam sel tanpa ADAR1, bahkan sejumlah kecil RNA virus untai mengaktifkan sistem kekebalan tubuh. Sel dengan ADAR1 yang berfungsi mengedit RNA untai ganda, seperti yang diharapkan. Dalam sel-sel ini, mereka menemukan ambang untuk mengaktifkan lonceng alarm sistem kekebalan adalah sekitar 1.000 potongan RNA virus untai ganda. Lebih dari ini dan sistem kekebalan memperhatikan virus.
Hachung Chung, seorang rekan pascadoktoral di Universitas Rockefeller di New York City, yang tidak terlibat dalam penelitian, mengatakan penting untuk sekarang mencari tahu mekanisme yang digunakan berbagai bentuk gen ADAR1 untuk mengubah DNA untai ganda.
Campak bukan satu-satunya virus yang dapat membajak sistem kekebalan tubuh, dan Cattaneo mengatakan ia berharap dapat menentukan ambang batas aktivasi untuk virus lain, seperti virus demam kuning dan virus Chikungunya (yang keduanya disebarkan oleh nyamuk). Mengubah ambang batas berpotensi menyebabkan pilihan pengobatan antivirus, kata Cattaneo.
