I virus non si preoccupano della tua storia evolutiva. Vogliono solo replicarsi. Gli esseri umani li combattono con MAVS, una proteina che funge da fattore scatenante. Anemoni di mare? Usano una proteina dall’aspetto quasi identico chiamata CARDIB e fa esattamente il lavoro opposto. È un freno. E senza di essa il sistema crolla.
Si scopre che l’evoluzione non si è basata su un unico progetto per l’immunità.
Una proteina che fa il contrario
Ton Sharoni, dottorando presso l’Università Ebraica di Gerusalemme, ha condotto lo studio con il Prof. Yehu Moran. Stavano osservando gli anemoni di mare perché si erano separati dalla stirpe umana oltre 600 milioni di anni fa. Se c’è una creatura che racchiude i segreti dell’immunità animale precoce, quello è l’anemone.
I ricercatori hanno trovato CARDIB (CARD Inhibitor Binding Protein). A prima vista, imita MAVS. Nei vertebrati, il MAVS attiva le difese immunitarie nel momento in cui un virus penetra in una cellula. È un campanello d’allarme.
CARDIB è una marmitta.
“Tutto ciò che riguarda CARDIB suggerisce che dovrebbe funzionare come MAVS”, ha spiegato il prof. Moran. “Invece abbiamo scoperto che fa esattamente il contrario. Invece di attivare le difese antivirali, CARDIB normalmente le sopprime.”
Allora perché tenere un freno al sistema immunitario? Se stai rallentando la difesa, non stai semplicemente rendendo più facile la vittoria del virus? Questo era il problema. Ed è controintuitivo.
Quando rimuovi il freno, avviene l’incidente
Per testarlo, il team ha utilizzato CRISPR per modificare gli anemoni. Hanno tolto il CARDIB. Quindi colpiscono con virus gli animali modificati.
La logica dice che un sistema immunitario soppresso dovrebbe collassare. Ma qui la rimozione del soppressore ha causato il crollo.
Gli anemoni di mare privi di CARDIB hanno faticato a controllare l’infezione. I virus si riproducevano senza controllo. Le risposte antivirali naturali non hanno avuto effetto. Gli animali hanno perso la loro resistenza.
“I risultati erano del tutto controintuitivi”, ha detto Sharoni. “Sebbene il CARDIB agisca come un freno sul sistema immunitario in condizioni normali, tale freno si rivela essenziale per innescare un’efficace risposta antivirale”.
Hai bisogno di moderazione per mantenere il potere. Senza di esso, il meccanismo si inceppa. O peggio, fallisce completamente. È una differenza fondamentale rispetto al modello umano in cui l’attivazione è la chiave. Qui, la regolamentazione è la difesa.
Alla natura non interessano i risultati di laboratorio
I risultati di laboratorio possono mentire. Gli ambienti controllati sono sterili, prevedibili e spesso fuorvianti. I ricercatori sapevano che dovevano testare CARDIB in natura per vedere se era importante.
Hanno spostato anemoni geneticamente modificati in mesocosmi all’aperto nella Carolina del Sud. Acqua naturale di estuario. Microrganismi reali. Minacce virali reali. Non piastre di Petri.
I risultati hanno retto.
Gli anemoni senza CARDIB trasportavano una carica virale sostanzialmente maggiore. Un gene immunitario, apparentemente minore in un acquario, è diventato di fondamentale importanza nell’oceano. Il percorso non è un artefatto delle condizioni di laboratorio. È così che questi animali sopravvivono all’ambiente costiero.
“Ciò ha dimostrato che il percorso che abbiamo scoperto non è semplicemente un fenomeno di laboratorio”, ha affermato Moran. “Svolge un ruolo cruciale nell’aiutare questi animali ad affrontare le sfide virali che devono affrontare in natura.”
I percorsi paralleli dell’evoluzione
Spesso presupponiamo che i sistemi biologici convergano. Problemi simili producono soluzioni simili. Questo studio suggerisce il contrario.
L’immunità umana e l’immunità agli antozoi si basano su una logica fondamentalmente diversa. Entrambi proteggono. Entrambi devono rilevare i virus. Ma il meccanismo molecolare è invertito. Gli esseri umani utilizzano un sistema di attivazione; gli anemoni utilizzano un sistema di soppressione controllata.
Ciò ha implicazioni sul modo in cui studiamo le malattie. La ricerca biomedica si concentra fortemente su esseri umani, topi e ratti. Modelli familiari. Ma antichi lignaggi come gli anemoni di mare possono contenere innovazioni evolutive che rimangono nascoste nei nostri soggetti abituali.
“Gli esseri umani e gli anemoni di mare hanno entrambi bisogno di protezione dai virus, ma questo lavoro dimostra che l’evoluzione può organizzare queste difese in modi fondamentalmente diversi”, ha aggiunto Moran.
Non esiste un unico modo giusto per fermare un virus. Ci sono solo molti modi. E stiamo solo iniziando a vedere la varietà.
