Remanescentes de antigas pandemias virais na forma de sequências de DNA viral incorporados em nossos genomas ainda estão ativos em pessoas saudáveis, de acordo com nova pesquisa my colegas e eu recentemente publicado.
HERVs, ou retrovírus endógenos humanos, compõem cerca de oito por cento do genoma humano, deixado para trás como resultado de infecções que os ancestrais primatas da humanidade sofreram há milhões de anos. Eles se tornaram parte do genoma humano devido à forma como se replicam.
Como moderno HIV, esses antigos retrovírus tiveram que inserir seu material genético no genoma de seu hospedeiro para se replicar. Normalmente, esse tipo de material genético viral não é transmitido de geração em geração. Mas alguns retrovírus antigos ganharam a capacidade de infectar células germinativas, como óvulo ou esperma, que passam seu DNA para as gerações futuras. Ao atingir as células germinativas, esses retrovírus foram incorporados aos genomas ancestrais humanos ao longo de milhões de anos e podem ter implicações na forma como os pesquisadores examinam e testam doenças hoje.
Genes virais ativos no genoma humano
Os vírus inserem seus genomas em seus hospedeiros na forma de um provírus. Existem ao redor 30 tipos diferentes de retrovírus endógenos humanos em pessoas hoje, totalizando mais de 60,000 provírus no genoma humano. Eles demonstram a longa história das muitas pandemias às quais a humanidade foi submetida ao longo da evolução. Os cientistas pensam que esses vírus já infectaram amplamente a população, uma vez que se fixaram não apenas no genoma humano, mas também em chimpanzé, gorila, e outros genomas de primatas.
Uma pesquisa da nosso laboratório e outros demonstraram que os genes HERV são ativos em tecidos doentes, como tumores, bem como durante desenvolvimento embrionário humano. Mas quão ativos os genes HERV estão no tecido saudável ainda era em grande parte desconhecido.
Para responder a essa pergunta, nosso laboratório decidiu se concentrar em um grupo de HERVs conhecido como HML-2. Este grupo é o mais recentemente ativo dos HERVs, tendo sido extinto há menos de cinco milhões de anos. Mesmo agora, alguns de seus provírus dentro do genoma humano ainda retêm a capacidade de produzir proteínas virais.
Examinamos o material genético em um banco de dados contendo mais de 14,000 amostras de tecidos doados de todo o corpo. Procuramos sequências que correspondiam a cada provírus HML-2 no genoma e encontramos 37 provírus HML-2 diferentes que ainda estavam ativos. Todas as 54 amostras de tecido que analisamos tinham alguma evidência de atividade de um ou mais desses provírus. Além disso, cada amostra de tecido também continha material genético de pelo menos um provírus que ainda poderia produzir proteínas virais.
O Papel dos HERVs na Saúde e Doença Humana
O fato de que milhares de fragmentos de vírus antigos ainda existem no genoma humano e podem até mesmo criar proteínas chamou bastante atenção dos pesquisadores, principalmente porque vírus relacionados ainda ativos hoje podem causar câncer de mama e Doença semelhante à AIDS em animais.
Se os remanescentes genéticos de retrovírus endógenos humanos podem causar doenças em pessoas ainda está em estudo. Pesquisadores detectaram partículas semelhantes a vírus do HML-2 em células cancerosas, e a presença de material genético HERV em tecido doente tem sido associada a condições como Doença de Lou Gehrig, ou esclerose lateral amiotrófica, assim como esclerose múltipla e até mesmo esquizofrenia.
Nosso estudo adiciona um novo ângulo a esses dados, mostrando que os genes HERV estão presentes mesmo em tecidos saudáveis. Isso significa que a presença de RNA HERV pode não ser suficiente para conectar o vírus a uma doença.
É importante ressaltar que também significa que os genes ou proteínas HERV podem não ser mais bons alvos para drogas. HERVs têm sido explorados como alvo para uma série de drogas potenciais, incluindo medicamento antirretroviral, anticorpos para câncer de mama e Terapias com células T para melanoma. Os tratamentos que usam genes HERV como biomarcadores de câncer também precisarão levar em consideração sua atividade em tecidos saudáveis.
Por outro lado, nossa pesquisa também sugere que os HERVs podem até ser benéficos para as pessoas. O HERV mais famoso incorporado em genomas humanos e animais, sincitina, é um gene derivado de um retrovírus antigo que desempenha um papel importante na formação da placenta. A gravidez em todos os mamíferos é dependente da proteína derivada do vírus codificada neste gene.
Do mesmo modo, camundongos, gatos, e ovelha também encontrou uma maneira de usar retrovírus endógenos para se proteger contra o antigo vírus original que os criou. Embora esses genes virais incorporados sejam incapazes de usar a maquinaria de seu hospedeiro para criar um vírus completo, o suficiente de suas peças danificadas circulam no corpo para interferir no ciclo de replicação de seu vírus ancestral se o hospedeiro o encontrar. Os cientistas teorizam que um HERV pode ter desempenhado esse papel protetor nas pessoas há milhões de anos. Nosso estudo destaca mais alguns HERVs que poderiam ter sido reivindicados ou cooptados pelo corpo humano muito mais recentemente para esse mesmo propósito.
Desconhecidos permanecem
Nossa pesquisa revela um nível de atividade do HERV no corpo humano que era anteriormente desconhecido, levantando tantas perguntas quanto respondidas.
Ainda há muito a aprender sobre os vírus antigos que permanecem no genoma humano, incluindo se sua presença é benéfica e qual mecanismo impulsiona sua atividade. Ver se algum desses genes é realmente transformado em proteínas também será importante.
Responder a essas perguntas pode revelar funções anteriormente desconhecidas para esses genes virais antigos e ajudar os pesquisadores a entender melhor como o corpo humano reage à evolução ao lado desses vestígios de pandemias antigas.
Este artigo foi republicado a partir de A Conversação sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.
