Преди стотици хиляди години нашите предци са били заразени от ретровирус. Сега някои изследователи смятат, че древните генетични следи на този вирус все още присъстват в геномите на някои хора мълчаливо насърчават пристрастяващото поведение.
Генетични следи от ретровирус, наречен HK2, по-често се срещат при хора с наркотични зависимости, отколкото при тези без пристрастяване, и тези следи могат да повлияят на околните гени, които от своя страна могат да повлияят на човешкото поведение, съобщи днес международна група изследователи (24 септември ) в списанието Proceedings of the National Academy of Sciences.
Ретровирусите - които включват HK2, както и вирусът на човешкия имунодефицит (ХИВ) - са вируси, които могат да вмъкнат генетичния си код в ДНК на своите домакини. Смята се, че около 5 до 8 процента от човешкия геном е запълнен със следи от древни ретровируси, които са намерили път в нашите гени, като са заразили предците ни преди еони.
В по-голямата си част тези древни ретровирусни подписи не се различават много между хората - с други думи, вие и случаен човек, когото срещнете, вероятно носите същите видове и количества от тези древни следи във вашите гени. За разлика от тях се смята, че следи от вируса HK2 съществуват само при 5 до 10 процента от хората по света.
Това означава, че в голямата схема на еволюция тази вирусна инфекция се е появила сравнително наскоро, така че не е имало време дори да излезе сред популациите или да бъде отрязана чрез естествен подбор. „Сравнително скорошно“ в случая означава, че той дебне в човешките гени - и също присъства в гените на неандерталците и денисованците - поне 250 000 години.
Дебнат древни инфекции
В първата част на новото проучване две групи изследователи, едната от Атинския университет в Гърция и другата от Университета на Оксфорд във Великобритания, анализираха ДНК на хората, за да проверят дали тези, които имат следи от HK2 в гените си, са по-вероятно е да има пристрастяващи тенденции.
В Гърция изследователите са анализирали гените на повече от 200 души, които са имали ХИВ, а в САЩ изследователите са анализирали ДНК от около 180 души с вируса на хепатит С. И двата вируса могат да бъдат разпространени чрез интравенозна употреба на наркотици.
Екипът в Гърция откри, че тези, които са заразили ХИВ от интравенозна употреба на наркотици, има 2,5 пъти по-голяма вероятност да имат следи от HK2 в генома си, отколкото тези, които са се заразили чрез други средства, като например секс. По същия начин, в САЩ, тези, които са заразили с хепатит С чрез интравенозна употреба на наркотици и са били дългогодишни потребители на наркотици, са били 3,6 пъти по-склонни да имат HK2 в гените си, отколкото тези, които не са били заразени чрез употреба на наркотици.
По-рано беше известно, че при хора със следи от HK2 в тяхната ДНК, тези следи могат да бъдат открити в ген, наречен RASGRF2, който играе роля в освобождаването на допамин в мозъка. Допаминът е невротрансмитер, който е плътно преплетен с веригата на удоволствие на мозъка и се смята, че насърчава повторението на приятните дейности. Нещо повече, химикалът може да промени начина, по който мозъкът е свързан, за да накара някой да повтаря приятни дейности, според Националния институт за злоупотреба с наркотици. Известно е, че употребата на наркотици освобождава големи скокове на допамин в мозъка.
Във втората част на изследването изследователите проучиха дали следите на HK2 имат някакво влияние върху човешките гени. В лабораторния експеримент учените използвали генетични "ножици" - CRISPR-Cas9 - за да вмъкнат следи от HK2 в ДНК на човешки клетки, които още не го съдържат. По-конкретно, те вмъкнаха следите от вируса на точното място, където е намерено в човешката ДНК, в гена RASGRF2.
Те открили, че вмъкването на следи от древния вирус променя модела на експресия на RASGRF2; с други думи, тя промени процеса, чрез който информацията, съхранявана в ДНК, се използва за създаване на протеини.
И все пак, тъй като този втори експеримент е направен в лабораторни ястия, а не при хора, въздействието на тази констатация върху пристрастяващото поведение остава неясно.
Може ли насочването на древни вируси да доведе до по-добри интервенции?
Новото проучване е „за първи път, което показа, че древна вирусна вложка, която е различно присъстваща в популацията, има измерим, в този случай пагубен ефект върху нашата биология“, каза съ-старши автор на проучването Арис Кацуракис, професор по еволюция и геномика в Оксфордския университет, който ръководи частта от проучването във Великобритания. Кацуракис добави, че първата част от изследването - в която изследователите са наблюдавали по-високи скорости на вирусни следи при употребяващите наркотици - показва само асоциация, но втората част от експеримента показва вирусните вложки, причиняващи промени в биологията на клетките.
Нещо повече, „интеграцията на вируса се е случила преди хиляди години, преди да се пристрастява поведение, което виждаме днес“, каза Кацуракис пред Live Science. В своя труд изследователите предположиха, че в един момент интеграцията на този вирус е полезна за хората и затова той преобладава известно време, избягвайки схващането за естествения подбор.
Сега екипите се надяват да разберат как точно следите на HK2 могат да повлияят на пристрастяващото поведение. Това потенциално би могло да доведе до „по-добри стратегии за намеса“, каза Кацуракис. „Ако успеем да направим лекарство, което да се насочи към това въвеждане, може да сме на по-добро място, за да помогнем на хората да се възстановят от този вид поведение“
„Смятам, че последиците от това изследване са огромни“, каза Андрю Сяо, доцент по генетика в Центъра за стволови клетки на университета в Йейл, който не беше част от изследването. "Това ни казва, че има много уязвими места, които ще бъдат обект на вирусна интеграция." Хората подозират това и дълго време събират данни за него, но „мисля, че значимостта на човешките заболявания е доста свежа“, каза той пред Live Science.
Все пак са необходими много повече изследвания. "Мисля, че това е много добро начало за много интересна работа, която предстои", добави Сяо.
