۸ درصد انسان‌ها را ویروس تشکیل داده‌است!

بر اساس مطالعه ای که اخیرا منتشر شده است، بقایای یک عفونت ویروسی باستانی که به صورت توالی DNA ویروسی وارد ژنوم ما شده است، هنوز در افراد سالم فعال است.

رتروویروس های درون زا انسانی (HERVs) حدود 8 درصد از ژنوم انسان را تشکیل می دهند، بقایای عفونت هایی که میلیون ها سال پیش اجداد پستانداران ما را آلوده کرده اند. آنها به دلیل روش تولید مثل بخشی از ژنوم انسان می شوند.

مانند اچ‌آی‌وی امروزی، رتروویروس‌های باستانی مجبور بودند مواد ژنتیکی خود را در ژنوم میزبان وارد کنند تا تکثیر شوند. معمولا ماده ژنتیکی این نوع ویروس از نسلی به نسل دیگر منتقل نمی شود. اما برخی از رتروویروس‌های قدیمی توانایی آلوده کردن سلول‌های زایا مانند سلول‌های تخمک یا اسپرم را به دست آوردند که DNA خود را به نسل‌های آینده منتقل کردند. این رتروویروس با هدف قرار دادن سلول‌های زایا، خود را در طول میلیون‌ها سال در ژنوم اجداد انسان ادغام کرد و ممکن است پیامدهایی برای نحوه غربالگری و آزمایش بیماری امروز داشته باشد.

ژن های ویروسی فعال در ژنوم انسان

ویروس ژنوم خود را به شکل یک پروویروس وارد ژنوم میزبان خود می کند. در حال حاضر حدود 30 نوع رتروویروس درون زا در انسان وجود دارد که شامل بیش از 60000 پروویروس است. آنها تاریخ طولانی بسیاری از جهان ها را نشان می دهند که بشر در طول تکامل خود تجربه کرده است.

دانشمندان فکر می‌کنند این ویروس‌ها در مقطعی در سراسر جمعیت را آلوده می‌کنند، زیرا نه تنها در ژنوم انسان، بلکه در ژنوم گوریل‌ها، شامپانزه‌ها و دیگر نخستی‌ها نیز به اثبات رسیده‌اند.

مطالعات آزمایشگاهی نشان داده اند که ژن های رتروویروس انسانی درون زا در بافت های بیمار مانند تومورها فعال هستند و همچنین در طول رشد جنین انسان فعال هستند. اما هنوز مشخص نیست که ژن HERV در بافت سالم چقدر فعال است.

برای یافتن پاسخ این سوال، محققان تصمیم گرفتند بر روی گروهی از رتروویروس های درون زا انسانی به نام HML-2 تمرکز کنند. این گروه دیرتر از سایر گروه ها فعال شد و کمتر از 5 میلیون سال پیش منقرض شد. حتی در حال حاضر، چندین پروویروس از این گروه در ژنوم انسان توانایی تولید پروتئین های ویروسی را حفظ کرده اند.

محققان مواد ژنتیکی را در یک پایگاه داده حاوی بیش از 14000 نمونه بافت اهدایی از سراسر بدن تجزیه و تحلیل کردند. آنها به دنبال توالی هایی بودند که با هر یک از پروویروس های HML-2 در ژنوم مطابقت داشتند و 37 پروویروس مختلف HML-2 را یافتند که هنوز فعال بودند.

تمام 54 نمونه بافتی که توسط محققان مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند، شواهدی از فعالیت یک یا چند مورد از این پروویروس‌ها را نشان دادند. علاوه بر این، هر نمونه بافت حاوی مواد ژنتیکی از حداقل یک پروویروس است که هنوز می‌تواند پروتئین‌های ویروسی تولید کند.

نقش رتروویروس های انسانی درون زا در سلامت و بیماری انسان

این واقعیت که هزاران قطعه ویروس باستانی هنوز در ژنوم انسان وجود دارد و حتی می تواند پروتئین بسازد، توجه بسیاری از محققان را به خود جلب کرده است. عمدتاً به این دلیل که ویروس مربوطه هنوز فعال است و می تواند باعث سرطان سینه و بیماری شبیه ایدز در حیوانات شود.

اینکه آیا بقایای ژنتیکی رتروویروس انسانی درون زا می تواند باعث ایجاد بیماری در انسان شود، هنوز در حال مطالعه است.

محققان ذرات ویروس مانند HML-2 را در سلول های سرطانی شناسایی کرده اند. در مطالعات مختلف، وجود ماده ژنتیکی HERV در بافت های بیماران مبتلا به بیماری هایی مانند بیماری لو گهریگ یا اسکلروز جانبی آمیوتروفیک و همچنین ام اس و حتی اسکیزوفرنی مشاهده شده است. مطالعه جدید با نشان دادن اینکه ژن HERV حتی در بافت های سالم نیز وجود دارد، دیدگاه جدیدی به این داده ها اضافه می کند. بنابراین، حضور HERV RNA ممکن است برای ارتباط ویروس با بیماری کافی نباشد.

مهمتر از آن، ژن ها یا پروتئین های HERV ممکن است دیگر اهداف خوبی برای داروها نباشند. رتروویروس‌های درون‌زای انسانی به‌عنوان هدف برای چندین داروی بالقوه، از جمله داروهای ضد رترو ویروسی، آنتی‌بادی‌ها برای درمان سرطان سینه، و درمان‌های مبتنی بر سلول T برای ملانوم مورد بررسی قرار گرفته‌اند.

علاوه بر این، درمان هایی که از ژن HERV به عنوان نشانگر زیستی سرطان استفاده می کنند، باید فعالیت آن را در بافت های سالم نیز در نظر بگیرند.

از سوی دیگر، تحقیقات جدید نشان می دهد که رتروویروس های درون زا انسانی حتی ممکن است برای انسان مفید باشند. شناخته شده ترین HERV که در ژنوم انسان و حیوان یافت می شود، سینسیتین نام دارد، ژنی که از یک رتروویروس باستانی مشتق شده و نقش مهمی در تشکیل جفت بازی می کند. بارداری در همه پستانداران بستگی به پروتئین مشتق شده از ویروس دارد که توسط آن ژن رمزگذاری شده است.

به طور مشابه، موش ها، گربه ها و گوسفندها نیز راه هایی برای استفاده از رتروویروس های درون زا برای محافظت از خود در برابر ویروس باستانی اصلی که آنها را ایجاد کرده است، یافته اند. در حالی که ژن های ویروسی تعبیه شده در ژنوم میزبان نمی توانند از ماشین میزبان برای تولید یک ویروس کامل استفاده کنند، قطعات ناقص کافی در بدن میزبان گردش می کنند تا در صورت مواجهه با ویروس کامل، چرخه تکثیر ویروس اجدادی را مختل کنند.

دانشمندان این نظریه را مطرح می کنند که یکی از رتروویروس های درون زا شناسایی شده ممکن است میلیون ها سال پیش این نقش محافظتی را در انسان ایفا کرده باشد. مطالعه جدید تاکید می کند که چندین HERV دیگر که اخیرا معرفی شده اند ممکن است نقش مشابهی داشته باشند.

ناشناس

تحقیقات جدید سطوح ناشناخته قبلی فعالیت HERV را در بدن انسان نشان می دهد و سوالات زیادی را ایجاد می کند.

هنوز چیزهای زیادی در مورد ویروس های باستانی که در ژنوم انسان مستقر شده اند ناشناخته است. از جمله اینکه آیا حضور آنها مفید است و چه مکانیسم هایی باعث فعالیت آنها می شود. همچنین مهم است که ببینیم آیا هر یک از این ژن ها واقعا پروتئین می سازند یا خیر.

پاسخ به این سوالات می تواند عملکرد ناشناخته این ژن های ویروسی باستانی را آشکار کند و به محققان کمک کند واکنش بدن انسان به تکامل را در کنار این مصنوعات ویروسی باستانی درک کنند.

227227