Simtiem tūkstošu gadu atpakaļ mūsu senči tika inficēti ar retrovīrusu. Tagad daži pētnieki domā, ka šī vīrusa senās ģenētiskās pēdas, kas joprojām atrodas dažu cilvēku genomos, klusībā veicina atkarību izraisošu uzvedību.
Retrovīrusa, ko sauc par HK2, ģenētiskās pēdas biežāk sastopamas cilvēkiem ar atkarību no narkotikām, nevis tiem, kuriem nav atkarību, un šīs pēdas var ietekmēt apkārtējos gēnus, kas savukārt var ietekmēt cilvēku uzvedību, šodien ziņoja starptautiska pētnieku grupa (24. septembris) ) žurnālā Proceedings of the National Zinātņu akadēmija.
Retrovīrusi - kas ietver HK2, kā arī cilvēka imūndeficīta vīrusu (HIV) - ir vīrusi, kas var ievietot savu ģenētisko kodu sava saimnieka DNS. Tiek uzskatīts, ka apmēram 5 līdz 8 procenti cilvēka genoma ir piepildīti ar seno retrovīrusu pēdām, kas nokļuva mūsu gēnos, inficējot mūsu senčus pirms mūžiem.
Lielākoties šie senie retrovīrusu paraksti starp cilvēkiem daudz neatšķiras - citiem vārdiem sakot, jūs un kāds nejaušs cilvēks, ar kuru jūs sastopaties, iespējams, ka jūsu gēnos ir tāda pati veida un daudzums šo seno pēdu. Turpretī tiek uzskatīts, ka HK2 vīrusa pēdas pastāv tikai 5 līdz 10 procentiem cilvēku visā pasaulē.
Tas nozīmē, ka grandiozajā evolūcijas shēmā šī vīrusu infekcija notika salīdzinoši nesen, tāpēc tai nav bijis laika izlīdzināties starp populācijām vai tikt izspiestai dabiskās atlases dēļ. "Salīdzinoši nesens" šajā gadījumā nozīmē, ka tas ir slēpies cilvēka gēnos - un tas bija arī neandertāliešu un Denisovana gēnos - vismaz 250 000 gadu.
Lurking senās infekcijas
Jaunā pētījuma pirmajā daļā divas pētnieku grupas - viena no Atēnu universitātes Grieķijā un otra no Oksfordas universitātes Lielbritānijā - analizēja cilvēku DNS, lai noskaidrotu, vai tie, kuru gēnos ir HK2 pēdas, ir biežāk ir atkarības tendences.
Grieķijā pētnieki analizēja vairāk nekā 200 cilvēku gēnus, kuriem bija HIV, un Apvienotajā Karalistē pētnieki analizēja apmēram 180 cilvēku ar C hepatīta vīrusu DNS. Abus vīrusus var izplatīt, intravenozi lietojot narkotikas.
Grieķijas komanda atklāja, ka tiem, kuri saslimuši ar HIV no intravenozas narkotiku lietošanas, 2,5 reizes lielāka iespējamība, ka HK2 pēdas ir viņu genomā, nekā tiem, kuri inficējušies ar citiem līdzekļiem, piemēram, ar seksu. Tāpat Apvienotajā Karalistē tiem, kuri saslima ar C hepatītu, intravenozi lietojot narkotikas un bija ilgstoši narkotiku lietotāji, HK2 gēnos bija 3,6 reizes lielāka iespējamība nekā tiem, kuri nebija inficēti narkotiku lietošanas rezultātā.
Iepriekš bija zināms, ka cilvēkiem, kuriem HK2 paliek DNS, šīs pēdas var atrast gēnā ar nosaukumu RASGRF2, kam ir loma dopamīna izdalīšanā smadzenēs. Dopamīns ir neirotransmiters, kas ir cieši saistīts ar smadzeņu izpriecu ķēdi, un domājams, ka tas veicina patīkamu darbību atkārtošanos. Turklāt saskaņā ar Nacionālo narkomānijas novēršanas institūta datiem šī ķīmiskā viela var mainīt smadzeņu vadu veidošanu, lai kāds atkārtotu patīkamas darbības. Zināms, ka narkotiku lietošana smadzenēs atbrīvo lielu dopamīna daudzumu.
Pētījuma otrajā daļā pētnieki izpētīja, vai HK2 pēdas kaut kā neietekmē cilvēka gēnus. Laboratorijas eksperimentā zinātnieki izmantoja ģenētiskās "šķēres" - CRISPR-Cas9 -, lai HK2 pēdas ievietotu to cilvēku šūnu DNS, kas to vēl nesaturēja. Konkrēti, viņi vīrusa pēdas ievietoja precīzā vietā, kur tā tika atrasta cilvēka DNS, RASGRF2 gēnā.
Viņi atklāja, ka seno vīrusu pēdu ievietošana mainīja RASGRF2 ekspresijas modeli; citiem vārdiem sakot, tas mainīja procesu, kura laikā DNS glabātā informācija tika izmantota olbaltumvielu radīšanai.
Tomēr, tā kā šis otrais eksperiments tika veikts laboratorijas traukos, nevis ar cilvēkiem, šī atklājuma ietekme uz atkarību izraisošo uzvedību joprojām nav skaidra.
Vai seno vīrusu mērķauditorija varētu izraisīt labāku iejaukšanos?
Jaunais pētījums ir "pirmā reize, kad parādījās, ka senajai vīrusa ievietošanai, kas mainīgi sastopama populācijā, ir izmērāma, šajā gadījumā kaitīga, ietekme uz mūsu bioloģiju", sacīja pētījuma līdz vecākais autors Aris Katzourakis, evolūcijas un genomika Oksfordas universitātē, kas vadīja pētījuma daļu Lielbritānijā. Katzourakis piebilda, ka pirmā pētījuma daļa, kurā pētnieki novēroja lielākus vīrusu pēdu rādītājus narkotiku lietotājiem, liecina tikai par asociāciju, bet otrā eksperimenta daļa parāda vīrusa iestarpinājumus, izraisot izmaiņas šūnu bioloģijā.
Vēl vairāk: "vīrusa integrācija notika pirms tūkstošiem gadu, pirms tam, kad tika novērota atkarība, ko mēs šodien redzam," Katsourakis stāstīja Live Science. Savā rakstā pētnieki ierosināja, ka, iespējams, vienā brīdī šī vīrusa integrācija bija labvēlīga cilvēkiem, un tieši tāpēc tas kādu laiku dominēja, izvairoties no dabiskās atlases izpratnes.
Tagad komandas cer precīzi saprast, kā HK2 pēdas var ietekmēt atkarību izraisošu izturēšanos. Tas potenciāli varētu radīt "labākas iejaukšanās stratēģijas", sacīja Katsourakis. "Ja mēs varam pagatavot narkotiku, lai mērķētu uz šo ievietošanu, mēs, iespējams, atrodamies labākā vietā, lai palīdzētu cilvēkiem atgūties no šāda veida uzvedības."
"Es domāju, ka šī pētījuma ietekme ir milzīga," sacīja Endrjū Sjao, Jēlas universitātes cilmes šūnu centra ģenētikas asociētais profesors, kurš nebija pētījuma dalībnieks. "Tas mums saka, ka ir daudz neaizsargātu vietu, kuras tiks pakļautas vīrusu integrācijai." Cilvēki ir raduši aizdomas par to un ilgu laiku ir apkopojuši datus par to, bet "es domāju, ka saistība ar cilvēku slimībām ir diezgan jauna," viņš stāstīja Live Science.
Tomēr joprojām ir jāveic daudz vairāk pētījumu. "Es domāju, ka tas ir ļoti labs sākums daudz interesantu darbu priekšā," piebilda Sjao.
