Satoja tuhansia vuosia sitten, esi-isämme saivat tartunnan retroviruksella. Nyt jotkut tutkijat ajattelevat, että viruksen muinaiset geneettiset jäljet, jotka edelleen esiintyvät joidenkin ihmisten perimissä, edistävät hiljaa riippuvuutta aiheuttavaa käyttäytymistä.
HK2-nimisen retroviruksen geneettiset jäljet löytyvät yleisemmin huumeiden väärinkäyttäjistä kuin niillä, joilla ei ole riippuvuutta, ja nämä jäljet voivat vaikuttaa ympäröiviin geeneihin, jotka puolestaan voivat vaikuttaa ihmisen käyttäytymiseen, selvitti kansainvälinen tutkijaryhmä tänään (24. syyskuuta). ) lehdessä Proceedings of the National Academy of Sciences.
Retrovirukset - joihin sisältyy HK2 sekä ihmisen immuunikatovirus (HIV) - ovat viruksia, jotka voivat lisätä geneettisen koodin isännänsä DNA: han. Uskotaan, että noin 5–8 prosenttia ihmisgenomista on täynnä muinaisten retrovirusten jälkiä, jotka löysivät tiensä geeneihimme tartuttamalla esi-isiemme aikuisia sitten.
Suurimmaksi osaksi nämä muinaiset retroviruksen allekirjoitukset eivät eroa paljon toisistaan - toisin sanoen sinä ja sattumanvarainen henkilö, jolla on todennäköisesti samanlaisia ja määriä näitä muinaisia jälkiä geeneissäsi. Sitä vastoin HK2-viruksen jälkien uskotaan olevan vain 5-10 prosentilla ihmisistä maailmanlaajuisesti.
Tämä tarkoittaa, että evoluution grandiossa järjestelmässä tämä virusinfektio esiintyi suhteellisen äskettäin, joten sillä ei ole ollut aikaa tasoittua populaatioiden keskuudessa tai olla hakattu pois luonnollisen valinnan avulla. "Suhteellisen äskettäin" tarkoittaa tässä tapauksessa, että se on lyönyt ihmisen geenejä - ja se oli läsnä myös Neanderthal ja Denisovan -geeneissä - vähintään 250 000 vuotta.
Piilevät muinaiset infektiot
Uuden tutkimuksen ensimmäisessä osassa kaksi tutkijaryhmää, yksi Kreikan Ateenan yliopistosta ja toinen Yhdistyneen kuningaskunnan Oxfordin yliopistosta, analysoi ihmisten DNA: ta selvittääkseen, olivatko ne, joiden geeneissä oli jälkiä HK2: sta, todennäköisemmin riippuvuutta aiheuttavia taipumuksia.
Kreikassa tutkijat analysoivat yli 200 ihmisen geenejä, joilla oli HIV, ja Yhdysvalloissa tutkijat analysoivat noin 180 ihmisen DNA: ta, joilla oli hepatiitti C-virus. Molemmat virukset voivat levitä laskimonsisäisen huumeiden käytön kautta.
Kreikan ryhmä havaitsi, että niillä, jotka saivat HIV: tä laskimonsisäisen huumeiden käytön kautta, oli 2,5 kertaa todennäköisemmin HK2-pitoisuuksia genomissaan kuin niillä, jotka saivat tartunnan muilla keinoilla, kuten sukupuolen kautta. Samoin Isossa-Britanniassa niillä, jotka saivat hepatiitti C: tä laskimonsisäisen huumeiden käytön kautta ja jotka olivat pitkäaikaisia huumeiden käyttäjiä, oli 3,6 kertaa todennäköisempi HK2: n geeneissä kuin niillä, jotka eivät saaneet tartuntaa huumeiden käytön kautta.
Aikaisemmin tiedettiin, että ihmisillä, joiden DNA: ssa on jälkiä HK2: sta, nämä jäljet löytyvät geenistä nimeltä RASGRF2, jolla on merkitystä dopamiinin vapautumisessa aivoihin. Dopamiini on välittäjäaine, joka on tiiviisti kietoutunut aivojen nautintopiiriin ja jonka uskotaan edistävän miellyttävien toimintojen toistumista. Lisäksi kemikaali voi muuttaa aivojen kytkentätapaa saadaksesi jonkun toistamaan miellyttävän toiminnan, huumeiden väärinkäytön kansallisen instituutin mukaan. Huumeiden käytön tiedetään vapauttavan suuret dopamiinin määrät aivoissa.
Tutkimuksen toisessa osassa tutkijat tutkivat, oliko HK2-jälkeillä mitään vaikutusta ihmisen geeneihin. Laboratoriokokeessa tutkijat käyttivät geneettisiä "saksia" - CRISPR-Cas9 - lisätäkseen HK2: n jälkiä ihmisen solujen DNA: hon, jotka eivät jo sisältäneet sitä. Erityisesti he lisäsivät virusjäljet tarkkaan kohtaan, josta se on löydetty ihmisen DNA: sta, RASGRF2-geeniin.
He havaitsivat, että muinaisen viruksen jälkien lisääminen muutti RASGRF2: n ekspressiokuviota; toisin sanoen, se muutti prosessia, jolla DNA: han tallennettua tietoa käytettiin proteiinien luomiseen.
Kuitenkin, koska tämä toinen koe tehtiin laboratoriolevyillä, ei ihmisillä, tämän havainnon vaikutus addiktoivaan käyttäytymiseen on edelleen epäselvää.
Voisiko muinaisiin viruksiin kohdistaminen johtaa parempiin interventioihin?
Uusi tutkimus on "ensimmäinen kerta, kun osoitettiin, että muinaisella virusinsertifikaatiolla, joka esiintyy vaihtelevasti väestössä, on mitattavissa oleva, tässä tapauksessa vahingollinen, vaikutus biologiamme", sanoi tutkimuksen vanhempi kirjoittaja Aris Katzourakis, evoluution professori. genomiikka Oxfordin yliopistossa, joka johti tutkimuksen Ison-Britannian osaa. Katzourakis lisäsi, että tutkimuksen ensimmäinen osa - jossa tutkijat havaitsivat korkeammat virusjäljet huumeiden käyttäjissä - osoittavat vain assosiaatiota, mutta kokeen toinen osa osoittaa virusinsertifikaatioiden aiheuttavan muutoksia solujen biologiassa.
Lisäksi viruksen "integroituminen tapahtui tuhansia vuosia sitten, mikä edeltää nykyistä riippuvuuskäyttäytymistä", Katsourakis kertoi Live Science: lle. Tutkijat esittivät paperissaan, että ehkä tämän viruksen integroitumisesta oli jossain vaiheessa hyötyä ihmisille, ja siksi se voitti jonkin aikaa, pakeneen luonnollisen valinnan ymmärtämistä.
Nyt joukkueet toivovat ymmärtävänsä tarkalleen, kuinka HK2-jäljet voivat vaikuttaa addiktiiviseen käyttäytymiseen. Tämä voisi mahdollisesti johtaa "parempiin interventiostrategioihin", Katsourakis sanoi. "Jos voimme saada huumeen kohdistamaan tällainen lisäys, voimme olla paremmassa paikassa auttamaan ihmisiä toipumaan tällaisesta käytöksestä."
"Mielestäni tämän tutkimuksen vaikutukset ovat valtavat", sanoi Andrew Xiao, Yale-yliopiston kantasolukeskuksen genetiikan apulaisprofessori, joka ei ollut osa tutkimusta. "Se kertoo meille, että on olemassa monia haavoittuvia kohtia, joihin virusintegroituminen kohdistuu." Ihmiset ovat epäilleet tätä ja keränneet siitä tietoa jo pitkään, mutta "mielestäni merkitys ihmisen sairaudelle on aika tuoretta", hän kertoi Live Science -lehteelle.
Silti tarvitaan paljon enemmän tutkimusta. "Mielestäni se on erittäin hyvä aloitus paljon mielenkiintoista työtä odottaa", Xiao lisäsi.
