لا تزال بقايا الأوبئة الفيروسية القديمة في شكل تسلسل الحمض النووي الفيروسي المضمنة في جينوماتنا نشطة في الأشخاص الأصحاء ، وفقًا لما ذكرته بحث جديد my الزملاء و انا نشرت مؤخرا.
HERVs ، أو الفيروسات القهقرية الذاتية البشرية ، تتشكل حولها ثمانية بالمائة من الجينوم البشري، نتيجة للعدوى التي عانى منها أسلاف البشر منذ ملايين السنين. أصبحوا جزءًا من الجينوم البشري بسبب كيفية تكرارهم.
مثل الحديث فيروس نقص المناعة البشرية، هذه القديمة الفيروسات القهقرية اضطروا إلى إدخال مادتهم الجينية في جينوم مضيفهم لتكرارها. عادة لا ينتقل هذا النوع من المادة الوراثية الفيروسية من جيل إلى جيل. لكن بعض الفيروسات القهقرية القديمة اكتسبت القدرة على ذلك تصيب الخلايا الجرثومية، مثل البويضة أو الحيوانات المنوية ، التي تنقل حمضها النووي إلى الأجيال القادمة. من خلال استهداف الخلايا الجرثومية ، تم دمج هذه الفيروسات القهقرية في جينومات أسلاف الإنسان على مدار ملايين السنين وقد يكون لها آثار على كيفية فحص الباحثين للأمراض واختبارها اليوم.
الجينات الفيروسية النشطة في الجينوم البشري
تدخل الفيروسات جينوماتها في مضيفيها على شكل أ طليعة الفيروس. هناك حول 30 نوعا مختلفا من الفيروسات القهقرية الذاتية البشرية في البشر اليوم ، والتي تصل إلى أكثر من 60,000،XNUMX من الفيروسات الأولية في الجينوم البشري. إنها توضح التاريخ الطويل للعديد من الأوبئة التي تعرضت لها البشرية على مدار التطور. يعتقد العلماء أن هذه الفيروسات أصابت السكان ذات يوم على نطاق واسع ، لأنها أصبحت ثابتة ليس فقط في الجينوم البشري ولكن أيضًا في الشمبانزي, غوريلا، وجينومات الرئيسيات الأخرى.
البحث عن مختبرنا وقد أظهر آخرون أن جينات HERV نشطة في الأنسجة المريضة ، مثل الأورام، وكذلك أثناء التطور الجنيني البشري. لكن مدى نشاط جينات HERV في الأنسجة السليمة لا يزال غير معروف إلى حد كبير.
للإجابة على هذا السؤال ، قرر مختبرنا التركيز على مجموعة واحدة من HERVs تُعرف باسم HML-2. هذه المجموعة هي أحدث نشاط من HERVs، بعد أن انقرضت قبل أقل من خمسة ملايين سنة. حتى الآن ، فإن بعض الفيروسات الطليعية لها داخل الجينات البشرية لا يزال يحتفظ بالقدرة على صنع البروتينات الفيروسية.
قمنا بفحص المادة الجينية في قاعدة بيانات تحتوي على أكثر من 14,000 عينة من الأنسجة المتبرع بها من جميع أنحاء الجسم. بحثنا عن التسلسلات التي تطابق كل فيروس HML-2 في الجينوم ووجدنا 37 من فيروسات HML-2 المختلفة التي كانت لا تزال نشطة. جميع عينات الأنسجة البالغ عددها 54 التي قمنا بتحليلها تحتوي على بعض الأدلة على نشاط واحد أو أكثر من هذه الفيروسات الأولية. علاوة على ذلك ، احتوت كل عينة نسيج أيضًا على مادة وراثية من فيروس واحد على الأقل لا يزال بإمكانه إنتاج بروتينات فيروسية.
دور HERVs في صحة الإنسان والأمراض
إن حقيقة أن آلاف القطع من الفيروسات القديمة لا تزال موجودة في الجينوم البشري ويمكنها حتى أن تخلق بروتينًا قد جذبت قدرًا كبيرًا من الاهتمام من الباحثين ، لا سيما وأن الفيروسات ذات الصلة التي لا تزال نشطة حتى اليوم يمكن أن تسبب سرطان الثدي و مرض شبيه بالإيدز في الحيوانات.
لا يزال قيد الدراسة ما إذا كانت البقايا الجينية للفيروسات القهقرية الذاتية البشرية يمكن أن تسبب المرض لدى البشر. اكتشف الباحثون جزيئات شبيهة بالفيروس من HML-2 في الخلايا السرطانية، وقد ارتبط وجود المادة الوراثية HERV في الأنسجة المريضة بحالات مثل مرض لو جيريج ، أو التصلب الجانبي الضموري، طالما التصلب المتعدد وحتى انفصام فى الشخصية.
تضيف دراستنا زاوية جديدة إلى هذه البيانات من خلال إظهار أن جينات HERV موجودة حتى في الأنسجة السليمة. هذا يعني أن وجود HERV RNA قد لا يكون كافيًا لربط الفيروس بمرض ما.
والأهم من ذلك ، أنه يعني أيضًا أن جينات أو بروتينات HERV لم تعد أهدافًا جيدة للأدوية. تم استكشاف HERVs كهدف لعدد من الأدوية المحتملة ، بما في ذلك الأدوية المضادة للفيروسات القهقرية, الأجسام المضادة لسرطان الثديو علاجات الخلايا التائية لسرطان الجلد. ستحتاج أيضًا العلاجات باستخدام جينات HERV كواسم حيوي للسرطان إلى مراعاة نشاطها في الأنسجة السليمة.
من ناحية أخرى ، يشير بحثنا أيضًا إلى أن HERVs يمكن أن تكون مفيدة للناس. أشهر HERV جزء لا يتجزأ من جينومات الإنسان والحيوان ، سينسيتين، هو جين مشتق من فيروس قهقري قديم يلعب دورًا مهمًا في تكوين المشيمة. يعتمد الحمل في جميع الثدييات على البروتين المشتق من الفيروس المشفر في هذا الجين.
وبالمثل، فأره, القطط، و خروف وجد أيضًا طريقة لاستخدام الفيروسات القهقرية الذاتية لحماية أنفسهم من الفيروس القديم الأصلي الذي خلقهم. في حين أن هذه الجينات الفيروسية المدمجة غير قادرة على استخدام آلية مضيفها لإنشاء فيروس كامل ، فإن ما يكفي من قطعها التالفة تدور في الجسم للتدخل في دورة تكرار فيروس أسلافها إذا واجهها المضيف. العلماء يفترضون ذلك واحد HERV ربما لعب هذا الدور الوقائي لدى الناس منذ ملايين السنين. تسلط دراستنا الضوء على عدد قليل من HERVs التي كان يمكن لجسم الإنسان المطالبة بها أو المشاركة فيها مؤخرًا لنفس الغرض.
المجهولين تبقى
يكشف بحثنا عن مستوى نشاط HERV في جسم الإنسان لم يكن معروفًا من قبل ، مما يثير العديد من الأسئلة كما أجاب.
لا يزال هناك الكثير لنتعلمه عن الفيروسات القديمة الباقية في الجينوم البشري ، بما في ذلك ما إذا كان وجودها مفيدًا وما هي الآلية التي تحرك نشاطها. سيكون من المهم أيضًا معرفة ما إذا كان أي من هذه الجينات قد تم تحويله بالفعل إلى بروتينات.
يمكن للإجابة على هذه الأسئلة أن تكشف عن وظائف غير معروفة سابقًا لهذه الجينات الفيروسية القديمة وتساعد الباحثين بشكل أفضل على فهم كيفية تفاعل جسم الإنسان مع التطور جنبًا إلى جنب مع بقايا الأوبئة القديمة.
يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.
