Sisa-sisa pandemi virus purba berupa urutan DNA virus yang tertanam dalam genom kita masih aktif pada orang sehat, menurut penelitian baru my rekan dan saya baru-baru ini diterbitkan.
HERV, atau retrovirus endogen manusia, ada di sekitar delapan persen dari genom manusia, tertinggal akibat infeksi yang diderita nenek moyang primata manusia jutaan tahun lalu. Mereka menjadi bagian dari genom manusia karena cara mereka bereplikasi.
Seperti modern HIV, ini kuno retrovirus harus memasukkan materi genetik mereka ke dalam genom inang mereka untuk mereplikasi. Biasanya materi genetik virus jenis ini tidak diturunkan dari generasi ke generasi. Tetapi beberapa retrovirus kuno memperoleh kemampuan untuk menginfeksi sel germinal, seperti telur atau sperma, yang menurunkan DNA mereka ke generasi mendatang. Dengan menargetkan sel germinal, retrovirus ini dimasukkan ke dalam genom nenek moyang manusia selama jutaan tahun dan mungkin memiliki implikasi pada cara peneliti menyaring dan menguji penyakit saat ini.
Gen Virus Aktif dalam Genom Manusia
Virus memasukkan genomnya ke dalam inangnya dalam bentuk virus. Ada sekitar 30 jenis yang berbeda retrovirus endogen manusia pada manusia saat ini, berjumlah lebih dari 60,000 provirus dalam genom manusia. Mereka menunjukkan sejarah panjang dari banyak pandemi yang dialami umat manusia selama evolusi. Para ilmuwan berpikir virus ini pernah menginfeksi populasi secara luas, karena mereka telah menjadi tetap tidak hanya dalam genom manusia tetapi juga di simpanse, gorila, dan genom primata lainnya.
penelitian dari lab kami dan yang lain telah menunjukkan bahwa gen HERV aktif dalam jaringan yang sakit, seperti: tumor, serta selama perkembangan embrio manusia. Tetapi seberapa aktif gen HERV dalam jaringan sehat sebagian besar masih belum diketahui.
Untuk menjawab pertanyaan ini, lab kami memutuskan untuk fokus pada satu kelompok HERV yang dikenal sebagai HML-2. Grup ini adalah HERV yang paling baru aktif, telah punah kurang dari lima juta tahun yang lalu. Bahkan sekarang, beberapa provirusnya di dalam gen manusia masih mempertahankan kemampuan untuk membuat protein virus.
Kami memeriksa materi genetik di a Database berisi lebih dari 14,000 sampel jaringan yang disumbangkan dari seluruh tubuh. Kami mencari urutan yang cocok dengan setiap provirus HML-2 dalam genom dan menemukan 37 provirus HML-2 berbeda yang masih aktif. Semua 54 sampel jaringan yang kami analisis memiliki beberapa bukti aktivitas satu atau lebih provirus ini. Selanjutnya, setiap sampel jaringan juga mengandung materi genetik dari setidaknya satu provirus yang masih dapat menghasilkan protein virus.
Peran HERV dalam Kesehatan dan Penyakit Manusia
Fakta bahwa ribuan keping virus purba masih ada dalam genom manusia dan bahkan dapat membuat protein telah menarik banyak perhatian dari para peneliti, terutama karena virus terkait yang masih aktif saat ini dapat menyebabkan kanker payudara dan penyakit mirip AIDS pada hewan.
Apakah sisa-sisa genetik retrovirus endogen manusia dapat menyebabkan penyakit pada manusia masih dalam penelitian. Para peneliti telah melihat partikel mirip virus dari HML-2 dalam sel kanker, dan keberadaan materi genetik HERV di jaringan yang sakit telah dikaitkan dengan kondisi seperti: Penyakit Lou Gehrig, atau amyotrophic lateral sclerosis, sebaik multiple sclerosis dan bahkan skizofrenia.
Studi kami menambahkan sudut pandang baru pada data ini dengan menunjukkan bahwa gen HERV ada bahkan di jaringan yang sehat. Ini berarti bahwa keberadaan RNA HERV mungkin tidak cukup untuk menghubungkan virus dengan suatu penyakit.
Yang penting, ini juga berarti bahwa gen atau protein HERV mungkin tidak lagi menjadi target yang baik untuk obat-obatan. HERV telah dieksplorasi sebagai target untuk sejumlah obat potensial, termasuk: obat antiretroviral, antibodi untuk kanker payudara, dan Terapi sel T untuk melanoma. Perawatan yang menggunakan gen HERV sebagai biomarker kanker juga perlu memperhitungkan aktivitasnya di jaringan sehat.
Di sisi lain, penelitian kami juga menunjukkan bahwa HERV bahkan bisa bermanfaat bagi manusia. HERV paling terkenal yang tertanam dalam genom manusia dan hewan, sinkronisasi, adalah gen yang berasal dari retrovirus purba yang berperan penting dalam pembentukan plasenta. Kehamilan pada semua mamalia bergantung pada protein turunan virus yang dikodekan dalam gen ini.
Demikian pula, tikus, kucing, dan domba juga menemukan cara untuk menggunakan retrovirus endogen untuk melindungi diri mereka dari virus kuno asli yang menciptakannya. Sementara gen virus yang tertanam ini tidak dapat menggunakan mesin inang mereka untuk membuat virus penuh, cukup banyak bagian mereka yang rusak beredar di dalam tubuh untuk mengganggu siklus replikasi virus leluhur mereka jika inang bertemu dengannya. Para ilmuwan berteori bahwa satu HERV mungkin telah memainkan peran protektif ini pada manusia jutaan tahun yang lalu. Studi kami menyoroti beberapa HERV lagi yang dapat diklaim atau dikooptasi oleh tubuh manusia baru-baru ini untuk tujuan yang sama.
Tidak Diketahui Tetap
Penelitian kami mengungkapkan tingkat aktivitas HERV dalam tubuh manusia yang sebelumnya tidak diketahui, menimbulkan pertanyaan sebanyak yang dijawab.
Masih banyak yang harus dipelajari tentang virus purba yang bertahan dalam genom manusia, termasuk apakah kehadirannya bermanfaat dan mekanisme apa yang mendorong aktivitasnya. Melihat apakah salah satu dari gen ini benar-benar dibuat menjadi protein juga penting.
Menjawab pertanyaan-pertanyaan ini dapat mengungkapkan fungsi yang sebelumnya tidak diketahui untuk gen virus purba ini dan lebih membantu para peneliti memahami bagaimana tubuh manusia bereaksi terhadap evolusi di samping sisa-sisa pandemi purba ini.
Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.
