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Modulation of RNA-based regulatory processes by viruses

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Decodificare il modo in cui i virus invadono le cellule

Comprendere il ruolo svolto dai microRNA cellulari nel colpire i virus, oltre al modo in cui i virus possono esprimere i loro stessi microRNA per invadere le cellule, potrebbe essere di fondamentale importanza per sviluppare nuove terapie volte a combattere le infezioni. Il progetto RegulRNA si pone all’avanguardia di questa ricerca.

Salute

L’acido ribonucleico (RNA) è una molecola che svolge diversi ruoli nei processi di codifica, decodifica, regolazione ed espressione dei geni. Le cellule utilizzano RNA messaggeri per trasmettere le proprie informazioni genetiche, i microRNA sono utilizzati per regolare l’espressione genica e molti virus codificano le proprie informazioni genetiche tramite un genoma dell’RNA. Nel genoma umano ci sono circa 2 000 microRNA differenti. Essi controllano i messaggi genetici nella cellula legandosi agli RNA messaggeri insieme a una proteina. «Anche se sappiamo molto degli RNA e del loro ruolo nel contesto delle infezioni virali, sappiamo molto meno sul controllo degli RNA regolatori stessi» afferma il beneficiario del Consiglio europeo della ricerca (CER) Sébastien Pfeffer, membro del Centro nazionale francese per la ricerca scientifica (CNRS, Centre national de la recherche scientifique). «In altre parole, in che modo vengono regolati i regolatori?»

Evoluzione dei virus

Questo è stato l’aspetto su cui si è concentrato il progetto RegulRNA (Modulation of RNA-based regulatory processes by viruses). Pfeffer ha utilizzato la sua sovvenzione del CER per esaminare in particolare i microRNA, sulla scia di alcuni lavori precedenti. «Qualche anno fa ho scoperto che alcuni virus esprimono i propri microRNA, che vengono poi utilizzati per colpire i geni dell’ospite», spiega. «Legandosi agli RNA messaggeri delle cellule, il virus si appropria delle stesse e le conforma a proprio vantaggio. Questo è ciò che fanno i virus». In questo progetto più recente, Pfeffer ha voluto comprendere meglio il complesso ruolo svolto dai microRNA nelle infezioni virali, i fattori coinvolti nella loro formazione e il modo in cui alcuni virus si evolvono per esprimere i propri microRNA.

Identificazione degli obiettivi per la terapia

Pfeffer ha utilizzato diversi virus come modelli per studiare il comportamento dei microRNA. È stata utilizzata una combinazione di tecniche, dalla bioinformatica alla biologia cellulare, al fine di ottenere una visione completa del modo in cui gli RNA vengono regolati nel corso dell’infezione. «Le cellule possono utilizzare i microRNA per colpire i virus, ma anche i virus possono utilizzare i microRNA per colpire le cellule», osserva Pfeffer. «Ad esempio, nel corso della nostra ricerca, abbiamo trovato un microRNA nel cervello in grado di legarsi all’RNA virale». Impedire a questi microRNA di legarsi al virus potrebbe rappresentare una strategia praticabile per combattere l’infezione. Inoltre, il progetto ha esaminato il comportamento di un herpes virus responsabile per lo sviluppo di alcuni tumori. «Sappiamo anche che alcuni microRNA vengono prodotti durante il processo tumorale e in tale ambito possono svolgere un ruolo attivo», sottolinea Pfeffer. «Se riusciamo a comprendere il processo con cui vengono espressi i microRNA virali, abbiamo allora qualcosa a cui puntare per combattere l’infezione». Inoltre, sono stati compiuti passi significativi verso l’identificazione dei primi segnali di infezione virale. Nel momento in cui l’RNA entra in una cellula, da questa viene riconosciuto come un pericolo. «L’identificazione di tutte le proteine cellulari coinvolte in questo processo di riconoscimento potrebbe di nuovo configurarsi come un modo per aiutare la reazione all’infezione virale», aggiunge Pfeffer. Il progetto, i cui risultati sono attualmente in via di convalida e la cui conclusione è prevista per dicembre 2020, potrebbe avere implicazioni significative nell’attuale crisi sanitaria globale. «La nostra ricerca è ancora in corso d’opera, ma siamo ovviamente interessati a collegare i nostri risultati alla lotta contro la COVID-19», conclude Pfeffer. «Esamineremo questo aspetto non appena avremo di nuovo accesso al nostro laboratorio».

Parole chiave

RegulRNA, microRNA, cellule, virus, infezione, biologia, cellulare, COVID-19, tumori

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