Πριν από εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια, οι πρόγονοί μας μολύνθηκαν από ρετροϊό. Τώρα, μερικοί ερευνητές πιστεύουν ότι τα αρχαία γενετικά ίχνη αυτού του ιού που εξακολουθούν να υπάρχουν στα γενώματα ορισμένων ανθρώπων προωθούν σιωπηλά συμπεριφορά εθισμού.
Τα γενετικά ίχνη ενός ρετροϊού που ονομάζεται HK2 απαντώνται συχνότερα σε ανθρώπους με ναρκωτικά από αυτά που δεν έχουν εξαρτήσεις και αυτά τα ίχνη μπορεί να επηρεάσουν τα περιβάλλοντα γονίδια, τα οποία με τη σειρά τους θα μπορούσαν να επηρεάσουν την ανθρώπινη συμπεριφορά, ανέφερε σήμερα μια διεθνής ομάδα ερευνητών (24 Σεπτεμβρίου ) στο περιοδικό Proceedings της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών.
Οι ρετροϊοί - οι οποίοι περιλαμβάνουν τον ΗΚ2 καθώς και τον ιό της ανθρώπινης ανοσοανεπάρκειας (HIV) - είναι ιοί που μπορούν να εισάγουν τον γενετικό τους κώδικα στο DNA του ξενιστή τους. Πιστεύεται ότι περίπου το 5 με 8 τοις εκατό του ανθρώπινου γονιδιώματος είναι γεμάτο με ίχνη αρχαίων ρετροϊών που βρήκαν το δρόμο τους στα γονίδιά μας μολύνοντας τους προγόνους μας πριν από καιρό.
Ως επί το πλείστον, αυτές οι αρχικές υπογραφές ρετροϊού δεν διαφέρουν πολύ μεταξύ των ανθρώπων - με άλλα λόγια, εσείς και τυχαίο άτομο που αντιμετωπίζετε πιθανότατα φέρνουν τα ίδια είδη και ποσότητες αυτών των αρχαίων ίχνων στα γονίδιά σας. Αντίθετα, τα ίχνη του ιού HK2 πιστεύεται ότι υπάρχουν μόνο σε 5 έως 10 τοις εκατό των ανθρώπων παγκοσμίως.
Αυτό σημαίνει ότι, στο μεγάλο σχέδιο εξέλιξης, αυτή η ιογενής λοίμωξη εμφανίστηκε σχετικά πρόσφατα, οπότε δεν είχε χρόνο να εξισορροπηθεί μεταξύ των πληθυσμών ή να απομακρυνθεί από φυσική επιλογή. Το "σχετικά πρόσφατο", σε αυτή την περίπτωση, σημαίνει ότι βρίσκεται σε ανθρώπινα γονίδια - και υπήρχε επίσης στα γονίδια του Νεάντερταλ και του Denisovan - για τουλάχιστον 250.000 χρόνια.
Παρακολουθώντας αρχαίες λοιμώξεις
Στο πρώτο μέρος της νέας μελέτης, δύο ομάδες ερευνητών, μία από το Πανεπιστήμιο Αθηνών στην Ελλάδα και η άλλη από το Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης στο Ηνωμένο Βασίλειο, ανέλυσαν το DNA των ανθρώπων για να δουν αν αυτοί που είχαν ίχνη ΗΚ2 στα γονίδιά τους ήταν πιθανότερο να έχουν εθιστικές τάσεις.
Στην Ελλάδα, οι ερευνητές ανέλυσαν τα γονίδια των περισσότερων από 200 ανθρώπων που είχαν HIV, και στο Ηνωμένο Βασίλειο οι ερευνητές ανέλυσαν το DNA από περίπου 180 άτομα με τον ιό της ηπατίτιδας C. Και οι δύο ιοί μπορούν να εξαπλωθούν μέσω ενδοφλέβιας χρήσης ναρκωτικών.
Η ομάδα στην Ελλάδα διαπίστωσε ότι όσοι έπασχαν από HIV από ενδοφλέβια χρήση ναρκωτικών ήταν 2,5 φορές πιο πιθανό να έχουν ίχνη HK2 στο γονιδίωμα τους από εκείνους που έχουν μολυνθεί με άλλα μέσα, όπως το φύλο. Ομοίως, στο Ηνωμένο Βασίλειο, όσοι έπασχαν από ηπατίτιδα C με ενδοφλέβια χρήση ναρκωτικών και ήταν χρήστες φαρμάκων για μεγάλο χρονικό διάστημα ήταν 3,6 φορές πιο πιθανό να έχουν HK2 στα γονίδιά τους από ό, τι εκείνοι που δεν είχαν μολυνθεί από τη χρήση ναρκωτικών.
Ήταν προηγουμένως γνωστό ότι σε άτομα με ίχνη ΗΚ2 στο DNA τους, αυτά τα ίχνη μπορούν να βρεθούν σε ένα γονίδιο που ονομάζεται RASGRF2, το οποίο παίζει ρόλο στην απελευθέρωση της ντοπαμίνης στον εγκέφαλο. Η ντοπαμίνη είναι ένας νευροδιαβιβαστής που είναι στενά συνδεδεμένος με το κύκλωμα ευχαρίστησης του εγκεφάλου και θεωρείται ότι προάγει την επανάληψη ευχάριστων δραστηριοτήτων. Επιπλέον, η χημική ουσία μπορεί να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο ο εγκέφαλος συνδέεται με καλώδιο για να κάνει κάποιον να επαναλάβει ευχάριστες δραστηριότητες, σύμφωνα με το Εθνικό Ινστιτούτο για την κατάχρηση ναρκωτικών. Η χρήση ναρκωτικών είναι γνωστό ότι απελευθερώνει μεγάλες υπερτάσεις ντοπαμίνης στον εγκέφαλο.
Στο δεύτερο μέρος της μελέτης, οι ερευνητές διερεύνησαν αν τα ίχνη της ΗΚ2 είχαν οποιαδήποτε επίδραση στα ανθρώπινα γονίδια. Σε ένα εργαστηριακό πείραμα, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν γενετικά "ψαλίδια" - CRISPR-Cas9 - για να εισάγουν ίχνη HK2 στο DNA των ανθρώπινων κυττάρων που δεν το περιέχουν ήδη. Συγκεκριμένα, εισήγαγαν τα ιικά ίχνη στην ακριβή θέση όπου βρέθηκαν στο ανθρώπινο DNA, στο γονίδιο RASGRF2.
Διαπίστωσαν ότι η εισαγωγή ιχνών του αρχαίου ιού άλλαξε το πρότυπο έκφρασης του RASGRF2. με άλλα λόγια, άλλαξε τη διαδικασία με την οποία χρησιμοποιήθηκαν οι πληροφορίες που αποθηκεύτηκαν στο DNA για τη δημιουργία πρωτεϊνών.
Ακόμα, καθώς αυτό το δεύτερο πείραμα έγινε στα εργαστηριακά πιάτα, όχι στους ανθρώπους, η επίπτωση που έχει αυτό το εύρημα στις συμπεριφορές εθισμού παραμένει ασαφής.
Θα μπορούσε να στοχεύσει τους αρχαίους ιούς να οδηγήσει σε καλύτερες παρεμβάσεις;
Η νέα μελέτη είναι «η πρώτη φορά που έδειξε ότι μια αρχαία ιογενής ένθεση που εμφανίζεται μεταβλητή στον πληθυσμό έχει μετρήσιμη, σε αυτήν την περίπτωση, επιζήμια επίδραση στη βιολογία μας», δήλωσε ο συγγραφέας της μελέτης, Άρης Κατσουράκης, γονιδιωματική στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης που οδήγησε το τμήμα της μελέτης στο Ηνωμένο Βασίλειο. Ο Κατζουράκης πρόσθεσε ότι το πρώτο μέρος της μελέτης - στο οποίο οι ερευνητές παρατήρησε υψηλότερα ποσοστά ιικών ιχνών σε χρήστες ναρκωτικών - παρουσιάζει μόνο μια συσχέτιση, αλλά το δεύτερο μέρος του πειράματος δείχνει τις εισαγωγές ιών προκαλώντας αλλαγές στη βιολογία των κυττάρων.
Επιπλέον, η "ενσωμάτωση του ιού συνέβη πριν από χιλιάδες χρόνια, πριν από την εθιστική συμπεριφορά που βλέπουμε σήμερα", ανέφερε ο Κατσουράκης στην Live Science. Στην επιστολή τους, οι ερευνητές πρότειναν ότι ίσως σε κάποιο σημείο η ενσωμάτωση αυτού του ιού ήταν ωφέλιμη για τον άνθρωπο και γι 'αυτό επικρατούσε για κάποιο χρονικό διάστημα, ξεφεύγοντας από την κατανόηση της φυσικής επιλογής.
Τώρα, οι ομάδες ελπίζουν να καταλάβουν με ακρίβεια πώς τα ίχνη της ΗΚ2 μπορεί να επηρεάσουν τις συμπεριφορές εθισμού. Αυτό θα μπορούσε ενδεχομένως να οδηγήσει σε "καλύτερες στρατηγικές παρέμβασης", ανέφερε ο Κατσουράκης. "Εάν μπορούμε να κάνουμε ένα φάρμακο να στοχεύσουμε αυτή την εισαγωγή, ίσως να είμαστε σε ένα καλύτερο μέρος για να βοηθήσουμε τους ανθρώπους να ανακάμψουν από αυτό το είδος συμπεριφοράς".
"Πιστεύω ότι οι συνέπειες αυτής της έρευνας είναι τεράστιες", δήλωσε ο Andrew Xiao, αναπληρωτής καθηγητής γενετικής στο κέντρο βλαστικών κυττάρων του Πανεπιστημίου Yale, ο οποίος δεν ήταν μέλος της μελέτης. "Μας λέει ότι υπάρχουν πολλά ευαίσθητα σημεία που θα αποτελέσουν αντικείμενο ιογενούς ολοκλήρωσης". Οι άνθρωποι έχουν υποψιαστεί αυτό, και έχουν συγκεντρώσει δεδομένα για αυτό για μεγάλο χρονικό διάστημα, αλλά "νομίζω ότι η σχέση με την ανθρώπινη ασθένεια είναι αρκετά φρέσκο", είπε στη Live Science.
Ακόμα, απαιτείται περισσότερη έρευνα. "Νομίζω ότι είναι ένα πολύ καλό ξεκίνημα για μια πολύ ενδιαφέρουσα δουλειά να προχωρήσει", πρόσθεσε ο Xiao.
