Micro RNA 122 ed infezione da HCV | I micro RNA sono frammenti...

Il virus dell’epatite C (HCV) è un virus a RNA a singolo filamento positivo classificato nel genere Hepacivirus della famiglia Flaviviridae, e presenta diversi genotipi virali. Si tratta di un virus epatotropo maggiore che ha la capacità pressoché unica tra i virus a RNA di stabilire un’infezione cronica, caratteristica raggiunta grazie ad un percorso evoluzionistico unico con l’ospite umano. 

I micro RNA (miRNA) sono frammenti di circa 20 nucleotidi che originano da trascritti cellulari e hanno la capacità di regolare l’espressione genica, tipicamente in maniera post-trascrizionale, modulando passaggi chiave come la degradazione o la traduzione di materiale mRNA prodotto. Funzionano legandosi a regioni complementari dei corrispondenti filamenti di mRNA e formando complessi per la degradazione, inibendo così la traduzione dei prodotti proteici, limitando un certo numero di vie cellulari. I miRNA sono implicati in numerosi processi fisiologici, controllando il metabolismo o intervenendo sulla regolazione della maggior parte dei geni e della loro espressione. La funzione fisiologica più comune di tali trascritti è quella di inibire la sintesi proteica. Questi frammenti genici sono stati proposti come target terapeutici e sono all’inizio della definizione del loro ruolo in diverse patologie o processi fisiologici. Tra questi, il miRNA 122 (miR-122), scoperto nel 2005, è abbondantemente espresso soprattutto negli epatociti del fegato adulto (1-3). Sembra essere inoltre importante per la stabilizzazione del genoma di HCV e per la formazione di virioni capaci di propagare l’infezione. Molti virus codificano o modificano miRNA cellulari al fine di promuovere la propria espressione genica, in strategie di amplificazione o di patogenesi. Infine, a lungo è rimasto misterioso come HCV RNA possa persistere nel fegato per anche più di 30 anni senza essere eliminato dalla risposta immune, e miR-122 sembra svolgere un ruolo in questo senso (1-3, 6). 

Ruolo di miRNA 122 nella replicazione di HCV 
La traduzione del genoma dell'RNA di HCV è regolata dal sito di ingresso del ribosoma interno (IRES), situato nella regione 5'-non tradotta (5'UTR) e parte della sequenza codificante della proteina principale, e dal 3'UTR. HCV codifica per circa 3.000 aminoacidi che portano alla produzione di circa 10 proteine virali mature, 3 delle quali dette strutturali (core, E1, E2) e sette non strutturali (p7, N2, N3, NS4A, NS4A, NS5A, NS5B), le quali mediano il processamento delle poliproteine, la replicazione virale e l’assemblamento dei virioni. HCV, una volta superata la fase di endocitosi e di rilascio, grazie al suo singolo open-reading-frame, va a replicare tramite un intermedio a RNA. Nel processo è implicata la proteina NS5B, che svolge la funzione di polimerasi RNA dipendente. Tipicamente i miRNA down-regolano l’espressione genica portando a degradazione degli mRNA bersaglio. HCV sembra essere capace di reclutare due molecole specifiche di miR-122; l’interazione di miR-122 col genoma virale promuove l’accumulo di RNA virale a livello epatocitario: con quest’abbondanza di RNA, le conseguenze sono numerose (1-6).

Il miR-122 sembra legarsi ad alcune sequenze di HCV conservate attraverso tutti i genotipi virali, e questo meccanismo sembra essere richiesto per una efficiente amplificazione di HCV RNA. I meccanismi proposti per l’accumulo di HCV RNA mediato da miR-122 sono numerosi, ma diversi dati sembrano convergere su alcuni punti focali: la sua capacità di promuovere il ciclo replicativo di HCV, di promuovere il recruitment ribosomiale, quella di rendere meno instabile il genoma di HCV RNA e la capacità di favorire il passaggio da traduzione a replicazione o l’inizio della sintesi virale (proprio intervenendo su NS5B) (1-6). 
In aggiunta, miR-122 sembrerebbe inibire fattori che ostacolerebbero la replicazione legandosi direttamente ad essi, o stimolando il recruitment di fattori di promozione, anche avvicinando l’RNA di HCV ai siti di replicazione. Nel loro insieme, queste caratteristiche mettono in luce il ruolo cruciale di miR-122 nella replicazione di HCV (Figura 1) (1-6).

Ruolo nella oncogenesi
Sia miRNA oncogeni che oncosoppressori svolgono un ruolo significativo nella patogenesi di HCV e nello sviluppo di HCC, ma dati limitati hanno potuto chiarire questi aspetti. Nonostante questo, come analizzato in alcune metanalisi, diversi miRNA sembrano essere importanti sia per la tumorogenesi che per la soppressione tumorale associate all'infezione da HCV (7, 8). In particolare, la down-regolazione di miR-122 sembra essere importante nell'insorgenza e nella progressione della oncogenesi. 

Attualmente, è stato chiarito che il miR-122 è un soppressore tumorale e un dato interessante per questo suo ruolo è stato trovato in topi in cui miR-122 è stato eliminato in maniera sistematica, e hanno sviluppato HCC spontaneamente (6-8). Inoltre, miR-122 sembra svolgere un ruolo importante nella regolazione delle caratteristiche metastatiche come la migrazione cellulare e l'invasione, e quindi nel potenziale metastatico e di angiogenesi tumorale (7-8). La modulazione dei micro RNA negli stati patologici come HCC rappresenta una promettente frontiera per la farmacoterapia che può essere utilizzata in combinazione con la chemioterapia classica per controllare le conseguenze dei livelli di miRNA deregolati all'interno delle cellule (6). 

Potenziale biomarcatore clinico 
I miRNA sono altamente stabili e misurabili da vari tessuti, incluso il plasma, il che li rende potenziali biomarcatori clinici e di screening (6, 13). Uno dei maggiori ruoli fisiologici di miRNA 122 sembra essere svolto nel metabolismo lipidico (9, 12). È stata infatti evidenziata una relazione inversa tra miR-122 e lipoproteina lipasi nel fegato, che suggerisce come la modulazione della lipoproteina lipasi possa essere un'altra manifestazione dell'azione proinfettiva di miR-122 (9, 12). Abbiamo già discusso come parallelamente un numero discreto di dati indica come tale molecola svolga indirettamente un ruolo cruciale nella tumorogenesi, specificatamente per HCC, e potenzialmente nella sua diagnosi. È interessante notare che un livello più elevato di miR-122 circolante è stato osservato nei pazienti con HCC rispetto a quelli senza HCC, suggerendo il miR-122 sierico come potenziale biomarcatore, anche se questo sembra essere meno preciso nei pazienti cirrotici (7, 8, 13). Inoltre, alcuni studi hanno messo in evidenza il variare dei livelli di miRNA 122 in diverse situazioni cliniche legate all’infezione da HCV; nello specifico, miRNA 122 sembra ben correlare con livelli di infiammazione più elevati, sia durante le fasi acute del processo sia durante l’infezione cronica, e sembra inoltre normalizzarsi progressivamente dopo la terapia con DAA, variando contestualmente all’immunoattivazione. Questo è stato misurato su plasma ed è difficile ad oggi verificare con dati solidi che lo stesso ruolo di diminuzione di immunoattivazione si verifichi a livello dei tessuti periferici, dove miR-122 è meno estesamente rappresentato (13). Inoltre, i livelli di questo miRNA sembrano correlare con maggiore severità di infezione nei pazienti con genotipo 3 di HCV, un genotipo storicamente legato a progressione maggiore di malattia, a diverse manifestazioni extraepatiche e a differenze nell’approccio terapeutico (11, 14). Lo sviluppo di tecnologie per quantificare direttamente il miR-122 circolante, un biomarcatore specifico per il danno epatico, rappresenterà un importante passo avanti nella diagnosi e nella prognosi di molte malattie del fegato. Mettendo insieme questi dati, la relazione di miR-122 con il metabolismo lipidico o le caratteristiche virali di HCV, si può arguire come questo possa diventare un marcatore utile nella pratica clinica in pazienti complessi, possa portare a diagnosi precoce di alcune condizioni sindromiche in HCV, possa essere di ausilio nel monitoraggio e follow-up dei pazienti con tale infezione, anche dopo aver ottenuto la SVR. Ulteriori dati potranno chiarire il ruolo di miR-122 nella patologia HCV-relata e nelle epatopatie virali e non virali.

Punti chiave 

• I micro RNA (tra cui miR-122) specifici del fegato interagiscono con le proteine cellulari e le molecole di segnalazione per regolare l'espressione di vari geni che controllano i processi biologici.
• miR-122 promuove l'accumulazione efficiente di RNA virale di HCV.
• miR-122 ha un’influenza sulla traduzione, replicazione e stabilità di mRNA virale.
• miR-122 ha un ruolo importante nella oncogenesi, sembrerebbe essere un oncosoppressore e la sua down-regolazione potrebbe avere un ruolo nello sviluppo di HCC. Inoltre sembra avere un ruolo nella malattia metastatica e nella neoangiogenesi. 
• miR-122 ha un ruolo maggiore nell’interazione complessa virus-ospite che porta a modifiche di severità clinica, anche in base al genotipo e alle fasi virali, e ha un importante ruolo nel metabolismo lipidico. 
• miR-122 è un target promettente per il monitoraggio clinico, la diagnosi precoce di HCC, la prognosi dei pazienti affetti da HCV, o sindromi correlate, e potrebbe essere utilizzato anche nella terapia di queste condizioni. 

Bibliografia

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