Nový výskum odhalil, že pozostatky starých vírusových pandémií vo forme sekvencií vírusovej DNA zabudovaných v našich genómoch u zdravých ľudí stále aktívne. Ako píše portál The Conversation, HERV alebo ľudské endogénne retrovírusy tvoria približne 8 percent ľudského genómu, zanechané v dôsledku infekcií, ktorými trpeli predkovia ľudstva primátov pred miliónmi rokov.
Súčasťou ľudského genómu sa stali vďaka tomu, ako sa replikujú. Podobne ako moderný HIV, aj tieto staré retrovírusy museli vložiť svoj genetický materiál do genómu svojho hostiteľa, aby sa mohli replikovať. Zvyčajne sa tento druh vírusového genetického materiálu neprenáša z generácie na generáciu.
Ukazujú dlhú históriu pandémií
„Niektoré staré retrovírusy však získali schopnosť infikovať zárodočné bunky, ako sú vajíčka alebo spermie, ktoré odovzdávajú svoju DNA budúcim generáciám. Zameraním sa na zárodočné bunky sa tieto retrovírusy v priebehu miliónov rokov začlenili do ľudských predkov a môžu mať vplyv na to, ako výskumníci dnes skrínujú a testujú choroby,” vysvetľuje genetik a autor štúdie Aidan Burn z Tufts University.
Vírusy vkladajú svoje genómy do svojich hostiteľov vo forme provírusu. V súčasnosti existuje u ľudí približne 30 rôznych druhov ľudských endogénnych retrovírusov, čo predstavuje viac ako 60-tisíc provírusov v ľudskom genóme. Ukazujú dlhú históriu mnohých pandémií, ktorým bolo ľudstvo vystavené v priebehu evolúcie.
Vedci si myslia, že tieto vírusy kedysi vo veľkej miere infikovali populáciu, pretože sa uchytili nielen v ľudskom genóme, ale aj v genómoch šimpanzov, goríl a iných primátov. „Výskum z nášho laboratória a iných preukázal, že gény HERV sú aktívne v chorom tkanive, ako sú nádory, ako aj počas ľudského embryonálneho vývoja. Ale ako aktívne sú gény HERV v zdravom tkanive bolo stále veľkou neznámou,” opisuje Burn.
Môžu spôsobiť choroby
Na zodpovedanie tejto otázky sa laboratórium rozhodlo zamerať na jednu skupinu HERV známych ako HML-2. Táto skupina je najnovšou aktívnou skupinou HERV, ktorá vyhynula pred menej ako 5 miliónmi rokov. Dokonca aj teraz si niektoré z jeho provírusov v ľudskom genóme stále zachovávajú schopnosť vytvárať vírusové proteíny.
„Skúmali sme genetický materiál v databáze obsahujúcej viac ako 14-tisíc darovaných vzoriek tkaniva z celého tela. Hľadali sme sekvencie, ktoré sa zhodovali s každým provírusom HML-2 v genóme a našli sme 37 rôznych provírusov HML-2, ktoré boli stále aktívne. Všetkých 54 vzoriek tkaniva, ktoré sme analyzovali, malo nejaký dôkaz aktivity jedného alebo viacerých z týchto provírusov. Okrem toho každá vzorka tkaniva tiež obsahovala genetický materiál z aspoň jedného provírusu, ktorý by stále mohol produkovať vírusové proteíny.”
Skutočnosť, že v ľudskom genóme stále existujú tisíce kusov starodávnych vírusov a môžu dokonca vytvárať proteíny, pritiahla značnú pozornosť výskumníkov, najmä preto, že súvisiace vírusy, ktoré sú stále aktívne, môžu u zvierat spôsobiť rakovinu prsníka a choroby podobné AIDS.
Prítomné aj v zdravom tkanive
Či môžu genetické pozostatky ľudských endogénnych retrovírusov spôsobiť ochorenie u ľudí, sa stále skúma. Výskumníci však zaznamenali častice podobné vírusu z HML-2 v rakovinových bunkách a prítomnosť genetického materiálu HERV v chorom tkanive bola spojená so stavmi, ako je amyotrofická laterálna skleróza, ako aj roztrúsená skleróza a dokonca schizofrénia.
„Naša štúdia pridáva k týmto údajom nový uhol tým, že ukazuje, že gény HERV sú prítomné aj v zdravom tkanive. To znamená, že prítomnosť HERV RNA nemusí stačiť na spojenie vírusu s ochorením,” vysvetľuje genetik. Okrem toho to znamená, že gény alebo proteíny HERV už nemusia byť dobrým cieľom liekov.
Výskum tiež naznačuje, že HERV by mohli byť pre ľudí dokonca prospešné. Najznámejší HERV zabudovaný v ľudských a zvieracích genómoch, syncytín, je gén odvodený zo starovekého retrovírusu, ktorý hrá dôležitú úlohu pri tvorbe placenty. Gravidita u všetkých cicavcov závisí od proteínu odvodeného od vírusu kódovaného v tomto géne.
O starých vírusoch, ktoré pretrvávajú v ľudskom genóme, je stále čo učiť, vrátane toho, či je ich prítomnosť prospešná a aký mechanizmus poháňa ich aktivitu. Dôležité bude aj zistenie, či sa z niektorého z týchto génov skutočne vyrábajú proteíny.
Odpovede na tieto otázky by mohli odhaliť predtým neznáme funkcie týchto starých vírusových génov a lepšie pomôcť výskumníkom pochopiť, ako ľudské telo reaguje na evolúciu popri týchto pozostatkoch starovekých pandémií, dodáva na záver odborník.