Как фрагменты древних вирусов в геноме человека влияют на организм
В нашем ДНК содержатся гены не только наших прямых предков. Как мы рассказывали ранее, каждый современный человек содержит гены неандертальцев. Но, как выяснилось, и это еще не все. В нашем ДНК также присутствуют следы вирусов, которые когда-то атаковали организм древних людей. Поиски этих самых следов помогает ученым понять какими болезнями болели люди тысячи лет назад. Но, самое главное, что древние вирусы, вполне возможно, в наших организмах, вполне возможно, играют определенную роль в современных заболеваниях, таких как рак. Причем в последнее время ученые находят этому все больше подтверждений.
В ДНК человека существует геном тысяч различных древних ретровирусов
Какую роль играют древние вирусы в геноме
Еще несколько десятилетий назад считалось, что эндогенные вирусные элементы, то есть следы древних вирусов, которых в организме человека существуют тысячи, находятся в организме человека в спящем состоянии, и ни как себя не проявляют. Их относили к категории так называемой “мусорной ДНК”, то есть части генома, которая не выполняет никакой функции, а просто существует.
Однако в последние несколько лет это предположение стало вызывать сомнения. Дело в том, что наука сильно шагнула вперед в плане изучения генов. Новые, более чувствительные методы позволяют гораздо точнее определить влияние генов на те или иные процессы в организме, а также определять, когда они активны, а когда находятся действительно в спящем состоянии.
Следы ретровирусов в геноме достались человеку от древних предков
Древние вирусы и раковые опухоли
В недавнем исследовании группа ученых сконцентрировала свое внимание на активации одного из древних вирусов в здоровых тканях людей, больных онкологией. Особенно их интересовали ткани вокруг опухолей. Напомним, что здоровые клетки, которые расположены вокруг злокачественных, играют важную роль в развитии онкологии. Фактически, рак заставляет их работать на себя, о чем мы рассказывали ранее.
В своем исследовании ученые использовали образцы тканей, взятые после смерти почти у 950 человек. Они включали 54 типа здоровых тканей, обнаруженных по всему телу, в том числе в таких ключевых органах, как головной мозг, сердце, почки, печень и пр. Авторы работы проанализировали какие из генов были “включены”. Определить их ученые смогли по специфическим нитям РНК.
Ученые исследовали следы древних вирусов вокруг раковых опухолей
Авторы пытались найти доказательства существования активных «человеческих эндогенных ретровирусов» (HERV), имеющихся в геноме. Одним из таких вирусов является HML-2. Он появился в геноме человека несколько сотен тысяч лет назад. Причем его удалось обнаружить только в геноме человека. У других же приматов, ближайших родственников людей, его нет.
Во всех 54 образцах здоровых тканей ученые обнаружили активный HML-2. Причем наиболее активным вирус был в гипофизе и щитовидной железе, а также в здоровых тканях вокруг опухолей. Об этом ученые сообщают в издании PLOS Biology.
Как древние вирусы влияют на раковые опухоли
Остается открытым главный вопрос — что HERV делает в здоровых клетках, и как влияет на раковую опухоль? По мнению ученых, при активации HERV, вирусные фрагменты не дают полноценных вирусов, которые могут заразить клетки. Скорее всего в результате их активации клетки начинают строить определенные молекулы РНК, которые впоследствии побуждать клетки строить определенные белки.
Никаких доказательств того, что HERV каким-либо образом влияет на течение болезни и, тем более провоцирует появление рака, у ученых нет. Однако, по мнению исследователей, HERV можно использовать как потенциальные биомаркеры рака. То есть по наличию HERV в тех или иных тканях, теоретически, можно диагностировать заболевание.
В ближайшее время ученые хотят выяснить, как HERV ведут себя в злокачественных клетках. Причем команда планирует уделить внимание не только HML-2, но и другим эндогенным ретровирусам. Вполне возможно, что новое исследование даст больше ответов на вопросы. Однако даже нынешнее исследование является ярким подтверждением тому, что геном древних вирусов в нашем организме находится вовсе не в спящем состоянии, как это считалось ранее.
Надо сказать, что это уже не первый случай, когда выясняется, что “мусорная ДНК” на самом деле не является «мусорной», а выполняет определенную функцию в организме. Ранее мы рассказывали о том, что “мусорная ДНК” может влиять на наркотическую зависимость человека. Отсюда следует, что дальнейшее изучение HERV, возможно, поможет лучше понять природу некоторых заболеваний и найти новые, более эффективные методы лечения и диагностики.
