Pred stovkami tisíc rokov boli naši predkovia infikovaní retrovírusom. Niektorí vedci si teraz myslia, že starodávne genetické stopy vírusu, ktoré sa stále vyskytujú v genómoch niektorých ľudí, ticho podporujú návykové správanie.
Genetické stopy retrovírusu nazývaného HK2 sa častejšie vyskytujú u ľudí so závislosťami od drog ako u ľudí bez závislostí. Tieto stopy môžu ovplyvniť okolité gény, ktoré by mohli ovplyvniť ľudské správanie, uviedla medzinárodná skupina vedcov (24. septembra) ) v časopise Zborník Národnej akadémie vied.
Retrovírusy - ktoré zahŕňajú HK2 a vírus ľudskej imunodeficiencie (HIV) - sú vírusy, ktoré môžu vložiť svoj genetický kód do DNA svojich hostiteľov. Predpokladá sa, že približne 5 až 8 percent ľudského genómu je plné stôp starodávnych retrovírusov, ktoré sa dostali do našich génov infikovaním našich predkov pred mnohými rokmi.
Zvyčajne sa tieto starodávne retrovírusové podpisy medzi ľuďmi veľmi nelíšia - inými slovami, vy a náhodná osoba, s ktorou sa stretnete, pravdepodobne nesú vo svojich génoch rovnaké druhy a množstvo týchto starých stôp. Naproti tomu sa predpokladá, že stopy vírusu HK2 existujú iba u 5 až 10 percent ľudí na celom svete.
To znamená, že vo veľkej schéme evolúcie sa táto vírusová infekcia vyskytla relatívne nedávno, takže nemala čas vyrovnať sa medzi populáciami alebo byť odštiepená prirodzeným výberom. „Pomerne nedávne“ v tomto prípade znamená, že sa skrýva v ľudských génoch - a bol prítomný aj v neandertálskych a Denisovanových génoch - najmenej 250 000 rokov.
Číhajú staré infekcie
V prvej časti novej štúdie dve skupiny vedcov, jedna z Aténskej univerzity v Grécku a druhá z Oxfordskej univerzity vo Veľkej Británii, analyzovali DNA ľudí, aby zistili, či tí, ktorí majú stopy génov HK2 vo svojich génoch, boli s väčšou pravdepodobnosťou majú návykové tendencie.
V Grécku vedci analyzovali gény viac ako 200 ľudí, ktorí mali HIV, a v Spojenom kráľovstve vedci analyzovali DNA od asi 180 ľudí s vírusom hepatitídy C. Oba vírusy sa môžu šíriť intravenóznym užívaním drog.
Tím v Grécku zistil, že tí, ktorí sa nakazili vírusom HIV pri intravenóznom užívaní drog, mali 2,5 krát vyššiu pravdepodobnosť výskytu stopy HK2 v genóme, ako tí, ktorí sa nakazili inými prostriedkami, napríklad pohlavím. Podobne v Spojenom kráľovstve mali tí, ktorí dostali hepatitídu C prostredníctvom intravenózneho užívania drog a boli dlhodobými užívateľmi drog, 3,6-krát vyššiu pravdepodobnosť, že budú mať HK2 vo svojich génoch ako tí, ktorí neboli infikovaní užívaním drog.
Doteraz bolo známe, že u ľudí so stopami HK2 v ich DNA sa tieto stopy nachádzajú v géne nazývanom RASGRF2, ktorý hrá úlohu pri uvoľňovaní dopamínu v mozgu. Dopamín je neurotransmiter, ktorý je pevne spojený s mozgovým potešovacím obvodom a predpokladá sa, že podporuje opakovanie príjemných aktivít. Okrem toho môže chemická látka zmeniť spôsob zapojenia mozgu, aby prinútila niekoho opakovať príjemné činnosti. Podľa Národného inštitútu pre zneužívanie drog. Je známe, že užívanie drog uvoľňuje veľké množstvo dopamínu v mozgu.
V druhej časti štúdie vedci skúmali, či stopy HK2 mali nejaký vplyv na ľudské gény. V laboratórnom experimente vedci použili genetické „nožnice“ - CRISPR-Cas9 - na vloženie stôp HK2 do DNA ľudských buniek, ktoré ju ešte neobsahovali. Konkrétne vložili vírusové stopy na presné miesto, kde sa nachádza v ľudskej DNA, v géne RASGRF2.
Zistili, že vloženie stôp starodávneho vírusu zmenilo vzorec expresie RASGRF2; inými slovami, zmenil proces, ktorým sa informácie uložené v DNA použili na tvorbu proteínov.
Keďže sa tento druhý experiment uskutočňoval v laboratórnych miskách, nie u ľudí, vplyv tohto nálezu na návykové správanie zostáva nejasný.
Mohlo by zacielenie na staré vírusy viesť k lepším zásahom?
Nová štúdia je „prvýkrát, ktorá ukázala, že starodávna vírusová inzercia, ktorá je v populácii variabilne prítomná, má merateľné, v tomto prípade škodlivé, účinky na našu biológiu,“ uviedol spoluautor štúdie Aris Katzourakis, profesor evolúcie a genomika na Oxfordskej univerzite, ktorá viedla časť štúdie vo Veľkej Británii. Katzourakis dodal, že prvá časť štúdie - v ktorej vedci pozorovali vyššiu mieru vírusových stôp u užívateľov drog - ukazuje iba asociáciu, ale druhá časť experimentu ukazuje vírusové inzercie spôsobujúce zmeny v biológii buniek.
Navyše „integrácia vírusu sa stala pred tisíckami rokov, predchádza návykovému správaniu, ktoré dnes vidíme,“ povedal Katsourakis pre Live Science. Vo svojej práci vedci naznačili, že v jednom okamihu bola integrácia tohto vírusu prospešná pre človeka, a preto nejaký čas prevládala a unikla pochopeniu prirodzeného výberu.
Tímy teraz dúfajú, že presne pochopia, ako môžu stopy HK2 ovplyvniť návykové správanie. To by mohlo viesť k „lepším intervenčným stratégiám“, uviedla Katsourakis. „Ak dokážeme vyrobiť liek na zacielenie tohto inzercie, môžeme byť na lepšom mieste, aby sme pomohli ľuďom zotaviť sa z tohto druhu správania.“
„Myslím si, že dôsledky tohto výskumu sú obrovské,“ povedal Andrew Xiao, docent genetiky v centre kmeňových buniek Yale University, ktorý nebol súčasťou štúdie. „Hovorí nám, že existuje veľa zraniteľných miest, ktoré budú predmetom vírusovej integrácie.“ Ľudia to podozrievali a zhromaždili o ňom údaje už dlhý čas, „Myslím si však, že význam pre ľudské choroby je dosť čerstvý,“ uviedol pre agentúru Live Science.
Stále je však potrebný oveľa viac výskumu. „Myslím si, že je to veľmi dobrý začiatok pre veľa zaujímavých prác,“ dodala Xiao.
