Credito: Natura chimica biologia (2021). DOI:10.1038/s41589-021-00829-z
Un nuovo studio dei biofisici dell'Università di Alberta ha rivelato come si forma una struttura rara all'interno dell'RNA del virus Zika che lo rende resistente al sistema immunitario del nostro corpo. I risultati forniscono un potenziale bersaglio per nuove terapie farmacologiche per combattere il virus e altri simili.
"A causa della struttura formata all'interno del genoma del virus Zika, pezzi del genoma virale rimangono nelle nostre cellule e dirottano le proteine che sono cruciali per il corretto funzionamento delle nostre cellule, " disse Meng Zhao, autore principale e borsista post-dottorato nel Dipartimento di Fisica. "Prendere di mira questo ostacolo potrebbe essere un percorso verso trattamenti farmacologici per Zika e altri virus che condividono strutture simili, compresa la dengue, febbre gialla, Nilo occidentale e chikungunya."
Le nostre cellule sono piene di enzimi chiamati RNasi che masticano o degradano l'RNA dai virus invasori come parte delle difese delle nostre cellule contro le infezioni. Il "blocco stradale" studiato dal team è un pezzo del genoma del virus Zika che gli conferisce la capacità di resistere alla degradazione delle RNasi nelle nostre cellule.
A causa di questa resistenza al degrado, pezzi di RNA virale rimangono nelle nostre cellule e possono persino essere replicati e trasmessi dalla madre al feto durante la gravidanza, portando a gravi difetti cerebrali nei bambini, come la microcefalia.
"Abbiamo scoperto che questa resistenza è dovuta a quello che è effettivamente un ostacolo meccanico:l'RNA crea una struttura simile a un nodo che è meccanicamente estremamente forte, e l'RNasi non può fisicamente tirare l'RNA nel macchinario che lo mastica, " ha spiegato il professore di fisica e coautore dello studio Michael Woodside. "Ma se indeboliamo la forza meccanica di questo nodo interrompendo alcuni dei legami che lo rendono rigido, quindi l'RNasi può separarlo e digerire correttamente l'RNA virale".
Gli scienziati hanno scoperto che la formazione di questa struttura da un filamento di RNA comporta un processo di diverse strutture incomplete, chiamati intermedi, che si formano prima di assemblarsi nel nodo finale resistente all'RNasi, una scoperta fondamentale che potrebbe aprire la strada a nuovi approcci per combattere Zika prendendo di mira gli intermedi prima che il nodo si formi completamente.
"Anche se prevenire la struttura a nodo è inefficace, il nostro studio suggerisce una strategia di trattamento alternativa:indebolire la resistenza meccanica del nodo dell'RNA, quindi perderà la capacità di resistere all'epurazione da parte della RNasi nella nostra cella, " ha detto Zhao. "Questa strategia può essere raggiunta sviluppando farmaci che interrompono i legami essenziali per tenere insieme la struttura a forma di nodo".
"Una delle caratteristiche che rendono difficile combattere i virus a RNA è che i genomi a RNA vengono facilmente modificati nelle cellule ospiti, portando a varianti che possono essere più contagiose e pericolose, " ha detto Zhao. "La maggior parte degli sforzi attuali verso il trattamento antivirale mirano alle proteine virali. Speriamo che il nostro approccio alternativo, studiando l'RNA virale stesso, può ampliare i mezzi per trovare bersagli farmacologici promettenti".
Lo studio, "La forza meccanica del nodo dell'RNA nel virus Zika protegge dalle difese cellulari, " è stato pubblicato in Natura chimica biologia .