Onlangs bleek uit een laatste wetenschappelijke studie, gepubliceerd in Nature Ecology & Evolution, dat de oude zeeanemoon een antivirale immuunstrategie heeft die anders is dan die van de mens. Deze ontdekking onthult niet alleen de diversiteit van de immuunsystemen in het dierenrijk, maar daagt ook de traditionele kijk van de academische gemeenschap op de evolutie van antivirale mechanismen uit.
Bij mensen en andere gewervelde dieren speelt een eiwit genaamd MAVS een centrale rol bij het herkennen van virussen en het activeren van de immuunafweer. Een onderzoeksteam onder leiding van Ton Sharoni, een promovendus aan de Hebreeuwse Universiteit van Jeruzalem, en professor Yehu Moran, ontdekten tijdens het analyseren van het immuunsysteem van zeeanemonen een eiwit dat structureel sterk lijkt op menselijke MAVS en noemde het CARDIB.
Aanvankelijk speculeerden onderzoekers dat CARDIB een soortgelijke rol zou kunnen spelen als MAVS bij zeeanemonen, waardoor antivirale verdedigingsmechanismen zouden worden geactiveerd. De experimentele resultaten waren echter onverwacht: de functie van CARDIB is volledig tegengesteld aan die van MAVS. Onder normale omstandigheden zal het fungeren als een ‘rem’ om de immuunrespons te onderdrukken.
Om de rol van dit mechanisme verder te onderzoeken, gebruikten de onderzoekers CRISPR-genbewerkingstechnologie om het CARDIB-gen in zeeanemonen te verwijderen en deze genetisch gemodificeerde zeeanemonen bloot te stellen aan een virale omgeving. De resultaten toonden aan dat de zeeanemoon die CARDIB verloor het vermogen verloor om virale infecties onder controle te houden, waardoor het virus zich vermenigvuldigde en het antivirale afweermechanisme in het lichaam niet normaal kon worden geactiveerd. De onderzoekers wezen erop dat hoewel CARDIB er meestal uitziet alsof het het immuunsysteem onderdrukt, het in werkelijkheid een onmisbare sleutelschakel is voor de zeeanemoon om effectief een antivirale reactie te kunnen veroorzaken.
Om te testen of deze bevinding beperkt was tot laboratoriumomgevingen, heeft het team de genetisch gemodificeerde zeeanemonen ook vrijgelaten in natuurlijke estuariene wateren in South Carolina. In een echte en complexe natuurlijke ecologische omgeving constateerden de onderzoekers opnieuw dat zeeanemonen zonder CARDIB besmet waren met meer virussen dan normale individuen. Dit experiment levert sterk bewijs dat deze unieke en schijnbaar contra-intuïtieve immuunroute van cruciaal belang is voor de overleving van zeeanemonen in de natuur.
Deze studie laat zien dat dieren in het lange evolutieproces niet één enkel universeel verdedigingssysteem tegen virale bedreigingen hebben ontwikkeld, maar een verscheidenheid aan herkennings- en verdedigingsstrategieën op moleculair niveau hebben ontwikkeld, gebaseerd op hun eigen takken. Professor Moran zei dat hoewel mensen en zeeanemonen zich allebei moeten verdedigen tegen virussen, de evolutie deze verdedigingen op totaal verschillende manieren heeft georganiseerd. Deze studie benadrukt nogmaals het belang van soortoverschrijdend biologisch onderzoek. Door zich naast de traditionele laboratoriummodelsoorten te concentreren op oude organismen, kunnen wetenschappers meer van de mysteries van het overleven onthullen die verborgen zijn in de lange geschiedenis van de evolutie.