Před stovkami tisíc let byli naši předci infikováni retrovirem. Někteří vědci si nyní myslí, že starodávné genetické stopy viru, které se stále vyskytují v genomech některých lidí, tiše podporují návykové chování.
Genetické stopy retroviru zvaného HK2 se častěji vyskytují u lidí s drogovými závislostmi než u lidí bez závislostí a tyto stopy mohou ovlivnit okolní geny, které by mohly zase ovlivnit lidské chování, uvádí dnes mezinárodní skupina vědců (24. září) ) v časopise Sborník Národní akademie věd.
Retroviry - které zahrnují HK2 a virus lidské imunodeficience (HIV) - jsou viry, které mohou vložit svůj genetický kód do DNA svých hostitelů. Předpokládá se, že asi 5 až 8 procent lidského genomu je naplněno stopami starověkých retrovirů, které si našly cestu do našich genů infikováním našich předků před eony.
Většinou se tyto starověké retrovirové podpisy mezi lidmi příliš neliší - jinými slovy, vy a náhodná osoba, se kterou se setkáte, pravděpodobně nesou ve svých genech stejné druhy a množství těchto starodávných stop. Naproti tomu se předpokládá, že stopy viru HK2 existují pouze u 5 až 10 procent lidí na celém světě.
To znamená, že ve velkém evolučním schématu k této virové infekci došlo relativně nedávno, takže nemělo čas vyrovnat se mezi populacemi nebo být odštěpeno přirozeným výběrem. „Relativně nedávné“ v tomto případě znamená, že se skrývá v lidských genech - a byl přítomen také v neandertálských a Denisovanových genech - nejméně 250 000 let.
Číhající staré infekce
V první části nové studie dvě skupiny vědců, jedna z aténské univerzity v Řecku a druhá z Oxfordské univerzity ve Velké Británii, analyzovala DNA lidí, aby zjistila, zda ti, kteří měli stopy HK2 ve svých genech, byli častěji mají návykové tendence.
V Řecku vědci analyzovali geny více než 200 lidí, kteří měli HIV, a ve Velké Británii vědci analyzovali DNA od asi 180 lidí s virem hepatitidy C. Oba viry se mohou šířit intravenózním užíváním drog.
Tým v Řecku zjistil, že ti, kteří nakazili HIV při intravenózním užívání drog, měli 2,5krát větší pravděpodobnost, že v jejich genomu budou mít stopy HK2, než ti, kteří byli nakaženi jinými prostředky, například sexem. Podobně, v U.K., ti, kteří se nakazili hepatitidou C prostřednictvím intravenózního užívání drog a byli dlouhodobými uživateli drog, měli 3,6krát vyšší pravděpodobnost, že budou mít HK2 ve svých genech, než ti, kteří nebyli nakaženi užíváním drog.
Dříve bylo známo, že u lidí se stopami HK2 v jejich DNA lze tyto stopy nalézt v genu zvaném RASGRF2, který hraje roli při uvolňování dopaminu v mozku. Dopamin je neurotransmiter, který je pevně propojen s mozkovým potěšovacím okruhem a má se za to, že podporuje opakování příjemných činností. Kromě toho může chemikálie změnit způsob, jakým je mozek zapojen, aby přiměl někoho, aby opakoval příjemné aktivity, podle Národního institutu pro zneužívání drog. Je známo, že užívání drog uvolňuje velké množství dopaminu v mozku.
Ve druhé části studie vědci zkoumali, zda stopy HK2 měly nějaký vliv na lidské geny. V laboratorním experimentu vědci použili genetické „nůžky“ - CRISPR-Cas9 - k vložení stop HK2 do DNA lidských buněk, které ji již neobsahovaly. Konkrétně vložili virové stopy do přesného místa, kde se nachází v lidské DNA, v genu RASGRF2.
Zjistili, že vložení stop starověkého viru změnilo expresní vzorec RASGRF2; jinými slovy to změnilo proces, kterým byly informace uložené v DNA použity k vytvoření proteinů.
Přestože byl tento druhý experiment proveden v laboratorních miskách, nikoli u lidí, zůstává dopad tohoto nálezu na návykové chování nejasný.
Mohlo by cílení na staré viry vést k lepším zásahům?
Nová studie je „poprvé, která ukázala, že prastará virová inzerce, která je v populaci variabilně přítomná, má měřitelný, v tomto případě škodlivý účinek, na naši biologii,“ uvedl autor spoluřešitelky Aris Katzourakis, profesor evoluce a genomika na Oxfordské univerzitě, která vedla část studie ve Velké Británii. Katzourakis dodal, že první část studie - ve které vědci pozorovali vyšší míru virových stop u uživatelů drog - ukazuje pouze asociaci, ale druhá část experimentu ukazuje virové inzerce způsobující změny v biologii buněk.
A co víc, „integrace viru se stala před tisíci lety, předchází návykovému chování, které dnes vidíme,“ řekla Katsourakis Live Science. Ve své práci vědci navrhli, že možná v jednom okamžiku byla integrace tohoto viru prospěšná pro člověka, a proto nějaký čas převládal a unikl pochopení přirozeného výběru.
Týmy nyní doufají, že přesně pochopí, jak mohou stopy HK2 ovlivňovat návykové chování. To by mohlo vést k „lepším intervenčním strategiím“, uvedl Katsourakis. "Pokud dokážeme vyrobit lék, který by zacílil na toto zavádění, můžeme být na lepším místě, abychom pomohli lidem zotavit se z tohoto chování."
„Domnívám se, že důsledky tohoto výzkumu jsou obrovské,“ řekl Andrew Xiao, docent genetiky v Centru kmenových buněk Yale University, který nebyl součástí studie. "Říká nám, že existuje mnoho zranitelných míst, která budou předmětem virové integrace." Lidé to měli podezření a shromažďovali o tom údaje již dlouhou dobu, „Myslím si však, že význam pro lidské onemocnění je dost čerstvý,“ řekl Live Science.
Stále je však zapotřebí mnohem více výzkumu. „Myslím, že je to velmi dobrý začátek pro spoustu zajímavých prací,“ řekla Xiao.
