پژوهشگران دریافته‌اند که تجمع بیش از اندازه مولکول‌های RNA، از جمله RNA پیام‌رسان، می‌تواند به میتوکندری‌ها آسیب بزند و توان سلول‌ها برای تولید انرژی را کاهش دهد؛ یافته‌ای که ممکن است به درک بهتر برخی بیماری‌ها و توسعه درمان‌های مبتنی بر RNA کمک کند.
به گزارش سیناپرس، RNA یکی از مولکول‌های حیاتی بدن است که نقش مهمی در انتقال اطلاعات ژنتیکی و ساخت پروتئین‌ها ایفا می‌کند. سلول‌ها برای حفظ عملکرد طبیعی خود باید تولید و تجزیه RNA را به‌دقت تنظیم کنند؛ اما عفونت‌های ویروسی، افزایش سن و برخی بیماری‌ها ممکن است این تعادل را بر هم بزنند.
نتایج پژوهشی جدید که در نشریه علمی PNAS منتشر شده است، نشان می‌دهد تجمع بیش از حد RNA می‌تواند عملکرد میتوکندری‌ها را مختل کند. میتوکندری‌ها ساختارهایی درون سلول هستند که بخش عمده انرژی مورد نیاز برای فعالیت‌های سلولی را تأمین می‌کنند.
این مطالعه به سرپرستی پژوهشگران دانشگاه تگزاس اِی‌اند‌اِم انجام شده و نشان می‌دهد افزایش RNA ممکن است حتی پیش از فعال شدن پاسخ ایمنی بدن، بر عملکرد میتوکندری‌ها اثر بگذارد.
تجمع RNA چگونه به سلول‌ها آسیب می‌زند؟
پژوهشگران در آزمایش‌های خود، سلول‌های انسانی کشت‌شده در آزمایشگاه را بررسی کردند. آن‌ها با استفاده از ویروس واکسینیا و همچنین وارد کردن مستقیم RNA به سلول‌ها، شرایطی را ایجاد کردند که به تجمع این مولکول‌ها منجر می‌شد.
در این آزمایش‌ها، دو نوع RNA بررسی شد: RNA پیام‌رسان یا mRNA که دستورالعمل ساخت پروتئین‌ها را منتقل می‌کند و RNA دورشته‌ای که با برخی عفونت‌های ویروسی و فعال شدن پاسخ‌های ایمنی ارتباط دارد.
محققان با اندازه‌گیری میزان مصرف اکسیژن سلول‌ها، عملکرد میتوکندری‌ها را ارزیابی کردند. نتایج نشان داد افزایش RNA با کاهش مصرف اکسیژن و افت توان تولید انرژی در سلول‌ها همراه است.
پژوهشگران همچنین دریافتند که افزودن RNA به میتوکندری‌های جداشده از سلول نیز می‌تواند به آن‌ها آسیب برساند. این یافته نشان می‌دهد اثر RNA بر میتوکندری‌ها لزوماً به فعال شدن پاسخ ایمنی بدن وابسته نیست.
ژی‌لونگ یانگ، ویروس‌شناس دانشگاه تگزاس اِی‌اند‌اِم، در این‌باره توضیح داد که تجزیه RNA علاوه بر تنظیم تولید پروتئین و حذف RNAهای معیوب، نقش دیگری نیز دارد: کمک به حفظ انرژی مورد نیاز سلول برای عملکرد طبیعی.
ارتباط یافته‌ها با بیماری‌ها و درمان‌های آینده
به گفته پژوهشگران، تجمع RNA، به‌ویژه زمانی که سلول نتواند آن را به‌درستی تجزیه کند، ممکن است در برخی شرایط به فرایندهای بیماری‌زا کمک کند. با این حال، هنوز مشخص نیست این سازوکار دقیقاً چگونه عمل می‌کند و برای تأیید پیامدهای آن در بدن زنده، به مطالعات بیشتری نیاز است.
یکی از فرضیه‌های مطرح‌شده این است که RNA به دلیل بار الکتریکی منفی خود در اطراف میتوکندری‌ها تجمع پیدا می‌کند و تعادل الکتریکی مورد نیاز برای تولید انرژی را بر هم می‌زند. این فرضیه هنوز به بررسی و تأیید بیشتر نیاز دارد.
این نتایج همچنین می‌تواند برای پژوهش‌های آینده درباره واکسن‌ها و درمان‌های مبتنی بر RNA اهمیت داشته باشد. در برخی واکسن‌ها از mRNA برای آموزش سیستم ایمنی استفاده می‌شود و درمان‌های مبتنی بر RNA نیز برای هدف قرار دادن سلول‌های سرطانی در حال توسعه هستند.
با وجود این، پژوهشگران تأکید می‌کنند که هنوز نمی‌توان از این یافته‌ها نتیجه گرفت واکسن‌های مبتنی بر RNA موجب آسیب به میتوکندری‌ها می‌شوند. مطالعه حاضر سازوکاری احتمالی را در شرایط آزمایشگاهی بررسی کرده و تعیین اهمیت بالینی آن به تحقیقات بیشتر نیاز دارد.
در گام بعدی، دانشمندان قصد دارند چگونگی اثرگذاری RNA بر میتوکندری‌ها را دقیق‌تر بررسی کنند و یافته‌های خود را در موجودات زنده بیازمایند. شناخت بهتر این سازوکار می‌تواند در آینده به طراحی و بهینه‌سازی درمان‌های مبتنی بر RNA کمک کند.