Ново изследване, което Айдън Бърн от университета Туфтс и колегите му наскоро публикуваха, разкрива нещо много интересно. Остатъците от древни вирусни пандемии под формата на вирусни ДНК последователности, вградени в нашите геноми, все още са активни при здрави хора.

HERVs, или човешките ендогенни ретровируси, съставляват около осем процента от човешкия геном. Останали са в резултат на инфекции, от които са страдали предците на човечеството, приматите, преди милиони години. 

Те са станали част от човешкия геном благодарение на начина, по който се възпроизвеждат.

Подобно на съвременния ХИВ, тези древни ретровируси е трябвало да вмъкнат своя генетичен материал в генома на гостоприемника, за да се възпроизвеждат. Обикновено този вид вирусен генетичен материал не се предава от поколение на поколение. Но някои древни ретровируси са придобили способността да заразяват зародишни клетки, като яйцеклетка или сперматозоид. Така предават своята ДНК на следващите поколения. Насочвайки се към зародишните клетки, тези ретровируси са се включили в геномите на човешките предци в продължение на милиони години и могат да имат значение за начина, по който изследователите провеждат скрининг и тестове за заболявания днес.

Активни вирусни гени в човешкия геном

Вирусите вкарват своите геноми в гостоприемниците си под формата на провирус. Днес сред хората има около 30 различни вида човешки ендогенни ретровируси. Това прави над 60 000 провируса в човешкия геном. Те демонстрират дългата история на многобройните пандемии, на които е било подложено човечеството в хода на еволюцията. Учените смятат, че тези вируси някога са заразявали широко населението, тъй като са се фиксирали не само в човешкия геном, но и в геномите на шимпанзета, горили и други примати.

Изследванията на множество лаборатории показват, че гените на HERV са активни в болни тъкани, като например тумори. Също и по време на ембрионалното развитие на човека. 

Но доколко активни са HERV гените в здравата тъкан?

За да отговорят на този въпрос, учените решават да се съсредоточат върху една група HERV, известна като HML-2. Тази група е най-скоро активната от HERVs, изчезнала преди по-малко от пет милиона години. Дори и сега някои от нейните провируси в човешкия геном все още запазват способността си да произвеждат вирусни протеини.

Изследван е генетичния материал в база данни, съдържаща над 14 000 дарени тъканни проби от цялото тяло. Потърсени са последователности, които съответстват на всеки HML-2 провирус в генома. Открити са 37 различни HML-2 провируса, които все още са активни. Всички 54 тъканни проби, които са анализирани, имат някакви доказателства за активност на един или повече от тези провируси. Освен това всяка тъканна проба съдържа и генетичен материал от поне един провирус, който все още може да произвежда вирусни протеини.

Ролята на HERV в човешкото здраве и болести

Фактът, че хиляди части от древни вируси все още съществуват в човешкия геном и дори могат да създават протеини, привлече значително внимание от страна на изследователите. Особено след като сродни вируси, които са активни и днес, могат да причинят рак на гърдата и болест, подобна на СПИН, при животните.

Все още се проучва дали генетичните остатъци от човешките ендогенни ретровируси могат да причинят заболявания при хората. Изследователите са забелязали вирусоподобни частици от HML-2 в ракови клетки. Наличието на генетичен материал от HERV в болни тъкани се свързва със заболявания като болестта на Лу Гериг или амиотрофична латерална склероза. Освен това с множествена склероза и дори шизофрения.

Проучването добавя нов аспект към тези данни, като показва, че HERV гените присъстват дори в здрави тъкани. 

Това означава, че наличието на HERV РНК може да не е достатъчно, за да се свърже вирусът с дадено заболяване. Важно е да се отбележи, че това означава също, че гените или протеините на HERV може вече да не са добри цели за лекарства. HERV са изследвани като цел за редица потенциални лекарства, включително антиретровирусни лекарства, антитела за рак на гърдата и Т-клетъчни терапии за меланом. Лечението, при което HERV гените се използват като биомаркер за рак, ще трябва да вземе предвид и тяхната активност в здравата тъкан.

От друга страна, изследванията показват, че HERV гените могат да бъдат дори полезни за хората. 

Най-известният HERV, вграден в човешкия и животинския геном, синцитин, е ген, произхождащ от древен ретровирус, който играе важна роля в образуването на плацентата. Бременността при всички бозайници зависи от протеина, получен от вируса, кодиран в този ген.

По подобен начин мишките, котките и овцете също са намерили начин да използват ендогенни ретровируси, за да се предпазят от оригиналния древен вирус, който ги е създал. Тези вградени вирусни гени не са в състояние да използват механизмите на своя гостоприемник, за да създадат пълноценен вирус. Достатъчно техни повредени части обаче циркулират в организма, за да попречат на цикъла на репликация на вируса на предците им, ако гостоприемникът се сблъска с него. 

Учените предполагат, че един HERV може да е играл тази защитна роля при хората преди милиони години. Изследването подчертава още няколко HERV, които може да са били използвани от човешкия организъм много по-отдавна за същата цел.

Остават неизвестни

Учените разкриват непознато досега ниво на активност на HERV в човешкия организъм, което поражда не само отговори, но и нови въпроси.

Все още има какво да научим за древните вируси, които се задържат в човешкия геном, включително дали присъствието им е полезно и какъв механизъм управлява тяхната активност. Важно ще бъде също така да се види дали някои от тези гени действително се превръщат в протеини.

Отговорите на тези въпроси биха могли да разкрият неизвестни досега функции на тези древни вирусни гени и да помогнат на изследователите да разберат по-добре как човешкият организъм реагира на еволюцията заедно с тези останки от древни пандемии.


Коментирайте статията в нашите Форуми. За да научите първи най-важното, харесайте страницата ни във Facebook, и ни последвайте в Telegram и Viber или изтеглете приложението на Kaldata.com за Android, iOS и Huawei!

Абонирай се
Извести ме за
guest

1 Коментар
стари
нови оценка
Отзиви
Всички коментари