Los restos de antiguas pandemias virales en forma de secuencias de ADN viral incrustadas en nuestros genomas todavía están activos en personas sanas, según nueva investigación my personal y yo publicado recientemente.
Los HERV, o retrovirus endógenos humanos, componen alrededor ocho por ciento del genoma humano, dejado atrás como resultado de infecciones que los ancestros primates de la humanidad sufrieron hace millones de años. Se convirtieron en parte del genoma humano debido a cómo se replican.
como moderno VIH, estos antiguos retrovirus tuvo que insertar su material genético en el genoma de su huésped para replicarse. Por lo general, este tipo de material genético viral no se transmite de generación en generación. Pero algunos retrovirus antiguos adquirieron la capacidad de infectar las células germinales, como el óvulo o el esperma, que transmiten su ADN a las generaciones futuras. Al dirigirse a las células germinales, estos retrovirus se incorporaron a los genomas ancestrales humanos a lo largo de millones de años y pueden tener implicaciones en la forma en que los investigadores detectan y analizan enfermedades en la actualidad.
Genes virales activos en el genoma humano
Los virus insertan sus genomas en sus huéspedes en forma de antivirus. hay alrededor 30 tipos diferentes de retrovirus endógenos humanos en las personas hoy en día, que asciende a más de 60,000 provirus en el genoma humano. Demuestran la larga historia de las muchas pandemias a las que la humanidad ha estado sujeta a lo largo de la evolución. Los científicos creen que estos virus alguna vez infectaron ampliamente a la población, ya que se han fijado no solo en el genoma humano sino también en chimpancé, gorilay otros genomas de primates.
La investigación de nuestro laboratorio y otros han demostrado que los genes HERV están activos en tejidos enfermos, como los tumores, así como durante desarrollo embrionario humano. Pero aún se desconocía en gran medida qué tan activos son los genes HERV en el tejido sano.
Para responder a esta pregunta, nuestro laboratorio decidió centrarse en un grupo de HERV conocido como HML-2. Este grupo es el activo más reciente de los HERV, habiéndose extinguido hace menos de cinco millones de años. Incluso ahora, algunos de sus provirus dentro del Genoma humano aún conservan la capacidad de producir proteínas virales.
Examinamos el material genético en un base de datos que contiene más de 14,000 muestras de tejidos donados de todo el cuerpo. Buscamos secuencias que coincidieran con cada provirus HML-2 en el genoma y encontramos 37 provirus HML-2 diferentes que todavía estaban activos. Las 54 muestras de tejido que analizamos tenían alguna evidencia de actividad de uno o más de estos provirus. Además, cada muestra de tejido también contenía material genético de al menos un provirus que aún podría producir proteínas virales.
El papel de los HERV en la salud y las enfermedades humanas
El hecho de que todavía existan miles de fragmentos de virus antiguos en el genoma humano e incluso puedan crear proteínas ha llamado mucho la atención de los investigadores, especialmente porque los virus relacionados que todavía están activos en la actualidad pueden causar cáncer de mama y enfermedad similar al SIDA en animales.
Todavía se está estudiando si los restos genéticos de los retrovirus endógenos humanos pueden causar enfermedades en las personas. Los investigadores han detectado partículas similares a virus de HML-2 en células cancerosas, y la presencia de material genético de HERV en tejido enfermo se ha asociado con condiciones tales como Enfermedad de Lou Gehrig o esclerosis lateral amiotrófica, así como esclerosis múltiple e incluso esquizofrenia.
Nuestro estudio agrega un nuevo ángulo a estos datos al mostrar que los genes HERV están presentes incluso en tejido sano. Esto significa que la presencia de ARN del HERV puede no ser suficiente para conectar el virus con una enfermedad.
Es importante destacar que también significa que los genes o proteínas de HERV ya no pueden ser buenos objetivos para los medicamentos. Los HERV se han explorado como un objetivo para una serie de fármacos potenciales, que incluyen medicación antirretroviral, anticuerpos para el cáncer de mamay Terapias de células T para el melanoma. Los tratamientos que utilizan genes HERV como biomarcadores de cáncer también deberán tener en cuenta su actividad en tejido sano.
Por otro lado, nuestra investigación también sugiere que los HERV podrían incluso ser beneficiosos para las personas. El HERV más famoso incrustado en genomas humanos y animales, sincitina, es un gen derivado de un antiguo retrovirus que juega un papel importante en la formación de la placenta. El embarazo en todos los mamíferos depende de la proteína derivada del virus codificada en este gen.
De manera similar, los ratones, gatos y oveja también encontró una manera de usar retrovirus endógenos para protegerse contra el antiguo virus original que los creó. Si bien estos genes virales incrustados no pueden usar la maquinaria de su huésped para crear un virus completo, suficientes piezas dañadas circulan en el cuerpo para interferir con el ciclo de replicación de su virus ancestral si el huésped lo encuentra. Los científicos teorizan que un HERV pudo haber desempeñado este papel protector en las personas hace millones de años. Nuestro estudio destaca algunos HERV más que podrían haber sido reclamados o cooptados por el cuerpo humano mucho más recientemente para este mismo propósito.
Quedan incógnitas
Nuestra investigación revela un nivel de actividad de HERV en el cuerpo humano que antes se desconocía, lo que genera tantas preguntas como respuestas.
Todavía queda mucho por aprender sobre los virus antiguos que permanecen en el genoma humano, incluso si su presencia es beneficiosa y qué mecanismo impulsa su actividad. También será importante ver si alguno de estos genes se convierte realmente en proteínas.
Responder a estas preguntas podría revelar funciones previamente desconocidas para estos genes virales antiguos y ayudar a los investigadores a comprender mejor cómo reacciona el cuerpo humano a la evolución junto con estos vestigios de pandemias antiguas.
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