Cu sute de mii de ani în urmă, strămoșii noștri au fost infectați de un retrovirus. Acum, unii cercetători cred că urmele genetice antice ale virusului încă prezente în genomurile unor persoane promovează în mod silențioasă comportamentul dependenței.
Urmele genetice ale unui retrovirus numit HK2 se găsesc mai frecvent la persoanele cu dependență de droguri decât cele fără dependență, iar aceste urme pot influența genele din jur, care, la rândul lor, ar putea influența comportamentul uman, a raportat astăzi un grup internațional de cercetători (24 septembrie) ) în revista Proceedings of the National Academy of Sciences.
Retrovirusurile - care includ HK2, precum și virusul imunodeficienței umane (HIV) - sunt viruși care își pot introduce codul genetic în ADN-ul gazdelor lor. Se crede că în jur de 5 până la 8 la sută din genomul uman este plin cu urme de retrovirusuri antice care și-au găsit drumul în genele noastre, infectând strămoșii noștri în urmă.
În cea mai mare parte, acele semnături retrovirus antice nu diferă prea mult între oameni - cu alte cuvinte, tu și o persoană aleatorie pe care o întâlniți, purtați în genele dvs. aceleași tipuri și cantități din aceste urme străvechi. În schimb, se consideră că urmele virusului HK2 există doar la 5 până la 10 la sută din oameni din întreaga lume.
Asta înseamnă că, în marea schemă a evoluției, această infecție virală a apărut relativ recent, așa că nu a avut timp să se afle nici măcar în rândul populațiilor, nici să fie tăiată prin selecție naturală. „Relativ recent”, în acest caz, înseamnă că a fost pândit în gene umane - și a fost prezent și în genele Neanderthal și Denisovan - de cel puțin 250.000 de ani.
Lurking infecții antice
În prima parte a noului studiu, două grupuri de cercetători, unul de la Universitatea din Atena din Grecia și celălalt de la Universitatea Oxford din Marea Britanie, au analizat ADN-ul oamenilor pentru a vedea dacă cei care aveau urme de HK2 în genele lor erau mai probabil să aibă tendințe de dependență.
În Grecia, cercetătorii au analizat genele a peste 200 de persoane care aveau HIV, iar în U.K., cercetătorii au analizat ADN-ul de la aproximativ 180 de persoane cu virusul hepatitei C. Ambele virusuri pot fi răspândite prin consumul de droguri intravenoase.
Echipa din Grecia a descoperit că cei care au contractat HIV în urma consumului de droguri intravenoase au de 2,5 ori mai multe șanse să aibă urme de HK2 în genomul lor decât cei care s-au infectat prin alte mijloace, cum ar fi sexul. În mod similar, în U.K., cei care au contractat hepatita C prin consumul de droguri intravenoase și au fost consumatori de droguri de lungă durată, au avut de 3,6 ori mai multe riscuri de a avea HK2 în genele lor decât cei care nu au fost infectați prin consumul de droguri.
Se știa anterior că, la persoanele cu urme de HK2 în ADN-ul lor, acele urme pot fi găsite într-o genă numită RASGRF2, care joacă un rol în eliberarea dopaminei în creier. Dopamina este un neurotransmițător care este strâns legat de circuitul plăcerii creierului și este gândit să promoveze repetarea activităților plăcute. Mai mult, substanța chimică poate schimba modul în care creierul este cablat pentru a determina pe cineva să repete activități plăcute, potrivit Institutului Național pentru Abuzul de Droguri. Consumul de droguri este cunoscut pentru a elibera creșteri mari de dopamină în creier.
În a doua parte a studiului, cercetătorii au investigat dacă urmele de HK2 au avut vreo influență asupra genelor umane. Într-un experiment de laborator, oamenii de știință au folosit „foarfece” genetice - CRISPR-Cas9 - pentru a insera urme de HK2 în ADN-ul celulelor umane care nu îl conțineau deja. Mai exact, au inserat urmele virale în locația exactă în care a fost găsită în ADN-ul uman, în gena RASGRF2.
Ei au descoperit că introducerea urmelor virusului antic a schimbat modelul de expresie al RASGRF2; cu alte cuvinte, a schimbat procesul prin care informațiile stocate în ADN au fost utilizate pentru a crea proteine.
Cu toate acestea, întrucât acest al doilea experiment a fost făcut în vase de laborator, nu la oameni, impactul pe care această constatare îl are asupra comportamentelor dependente rămâne neclar.
Ar putea virarea virusurilor antice să conducă la intervenții mai bune?
Noul studiu este „prima dată care a arătat că o inserție virală veche, care este variabilă în populație, are un efect măsurabil, în acest caz dăunător asupra biologiei noastre”, a declarat autorul de studii co-senior Aris Katzourakis, profesor de evoluție și genomica la Universitatea din Oxford care a condus partea britanică a studiului. Katzourakis a adăugat că prima parte a studiului - în care cercetătorii au observat rate mai mari ale urmelor virale la consumatorii de droguri - arată doar o asociere, dar a doua parte a experimentului arată inserțiile virale care provoacă modificări în biologia celulelor.
Mai mult, „integrarea virusului s-a întâmplat cu mii de ani în urmă, este anterioară comportamentelor dependente pe care le vedem astăzi”, a declarat Katsourakis pentru Live Science. În lucrarea lor, cercetătorii au sugerat că, probabil, la un moment dat, integrarea acestui virus a fost benefică pentru oameni și, de aceea, a predominat o perioadă, scăpând din capătul selecției naturale.
Acum, echipele speră să înțeleagă exact modul în care urmele HK2 pot influența comportamente dependente. Acest lucru ar putea duce la „strategii de intervenție mai bune”, a spus Katsourakis. „Dacă putem face un medicament care să vizeze această inserție, este posibil să fim într-un loc mai bun pentru a ajuta oamenii să se recupereze de acest tip de comportament.”
„Cred că implicațiile acestei cercetări sunt uriașe”, a spus Andrew Xiao, profesor asociat de genetică la Centrul de celule stem al Universității Yale, care nu a făcut parte din studiu. „Ne spune că există o mulțime de locuri vulnerabile care vor fi supuse integrării virale”. Oamenii au bănuit acest lucru și au strâns date despre el de mult timp, dar „cred că relevanța pentru boala umană este destul de proaspătă”, a spus el pentru Live Science.
Cu toate acestea, este nevoie de mult mai multe cercetări. "Cred că este un început foarte bun pentru o mulțime de lucrări interesante," a adăugat Xiao.
