Sadu tuhandeid aastaid tagasi nakatusid meie esivanemad retroviirusega. Nüüd arvavad mõned teadlased, et viiruse iidsed geneetilised jäljed, mis mõne inimese genoomides ikka veel esinevad, soodustavad sõltuvuskäitumist.
HK2-nimelise retroviiruse geneetilisi jälgi leidub sagedamini narkomaaniaga inimestel kui sõltuvuseta inimestel ning need jäljed võivad mõjutada ümbritsevaid geene, mis omakorda võivad mõjutada inimese käitumist, teatas täna rahvusvaheline teadlaste rühm (24. september) ) ajakirjas Proceedings of the National Academy of Sciences.
Retroviirused - mis sisaldavad nii HK2 kui ka inimese immuunpuudulikkuse viirust (HIV) - on viirused, mis võivad sisestada oma geneetilise koodi oma peremehe DNA-sse. Arvatakse, et umbes 5–8 protsenti inimese genoomist on täidetud iidsete retroviiruste jälgedega, mis leidsid tee meie geenidesse, nakatades meie esivanemad juba aegu tagasi.
Enamasti ei erine need iidsed retroviiruse allkirjad inimeste vahel palju - teisisõnu, teie ja juhuslik inimene, kellega te kokku puutute, kannavad teie geenides tõenäoliselt sama tüüpi ja koguses neid iidseid jälgi. Seevastu arvatakse, et HK2 viiruse jälgi on vaid 5–10 protsendil inimestest kogu maailmas.
See tähendab, et suures evolutsiooniskeemis leidis see viirusinfektsioon aset suhteliselt hiljuti, nii et tal pole olnud aega populatsioonide vahel tasandada ega loodusliku valiku teel ära hakkida. "Suhteliselt hiljutine" tähendab antud juhul seda, et see on varitsenud inimese geene - ja see oli olemas ka Neanderthali ja Denisovani geenides - vähemalt 250 000 aastat.
Varitsevad iidsed nakkused
Uue uuringu esimeses osas analüüsisid kaks teadlaste rühma, üks Kreekas Ateena ülikoolist ja teine Suurbritannia Oxfordi ülikoolist, inimeste DNA-d, et näha, kas neil, kelle geenides oli HK2 jälgi, tõenäolisemalt sõltuvust tekitavaid kalduvusi.
Kreekas analüüsisid teadlased enam kui 200 HIV-nakkusega inimese geene ja Ühendkuningriigis analüüsisid teadlased umbes 180 inimese C-hepatiidi viiruse DNA-d. Mõlemad viirused võivad levida intravenoosse uimastitarbimise kaudu.
Kreeka meeskond leidis, et neil, kes nakatusid intravenoosse uimastitarbimisega HIV-ist, oli HK2 jälgi nende genoomis 2,5 korda suurem kui neil, kes nakatusid muul viisil, näiteks soo kaudu. Sarnaselt oli Ühendkuningriigis neil, kes nakatusid C-hepatiiti intravenoosse uimastitarbimise kaudu ja kes olid pikaajalised uimastitarbijad, HK2 geenides 3,6 korda suurem kui neil, kes ei olnud nakatunud narkootikumide tarvitamise kaudu.
Varem oli teada, et inimestel, kelle HK2 jälgi on nende DNA-s, võib neid jälgi leida geenist nimega RASGRF2, mis mängib rolli dopamiini vabastamisel ajus. Dopamiin on neurotransmitter, mis on tihedalt seotud aju naudinguringiga ja arvatakse, et see soodustab nauditavate tegevuste kordumist. Veelgi enam, kemikaal võib muuta uimasti kuritarvitamise riikliku instituudi teatel aju juhtmestikku, et keegi saaks meeldivat tegevust korrata. On teada, et uimastitarbimine vabastab ajus suured dopamiini lisandid.
Uuringu teises osas uurisid teadlased, kas HK2 jäljed mõjutasid inimese geene. Laborikatses kasutasid teadlased geneetilisi "käärid" - CRISPR-Cas9 - HK2 jälgede sisestamiseks inimrakkude DNA-sse, mis seda juba ei sisaldanud. Täpsemalt, nad sisestasid viiruse jäljed RASGRF2 geeni täpsesse kohta, kus see on leitud inimese DNA-st.
Nad leidsid, et iidse viiruse jälgede sisestamine muutis RASGRF2 ekspressioonimustrit; teisisõnu, see muutis protsessi, mille käigus DNA-s talletatud teavet kasutati valkude loomiseks.
Kuna see teine katse tehti laboritoitudes, mitte inimestel, jääb selle leidmise mõju sõltuvuskäitumisele ebaselgeks.
Kas iidsete viiruste sihtimine võib viia paremate sekkumisteni?
Uus uuring on "esimene kord, kui näitas, et iidsel viiruse insertsioonil, mis populatsioonis varieerub, on mõõdetav, antud juhul kahjulik mõju meie bioloogiale", ütles uuringu kaasvanem uuringu autor Aris Katzourakis, evolutsiooni ja genoomika Oxfordi ülikoolis, kes juhtis uuringu Ühendkuningriiki. Katzourakis lisas, et uuringu esimene osa - milles teadlased täheldasid uimastitarbijatel kõrgemat viirusejälgede esinemist - näitab ainult seost, kuid eksperimendi teine osa näitab viiruse sisestusi, mis põhjustavad muutusi rakkude bioloogias.
Veelgi enam, "viiruse integreerimine juhtus tuhandeid aastaid tagasi, eelneb tänapäeval nähtavale sõltuvuskäitumisele," rääkis Katsourakis Live Science'ile. Teadlased pakkusid oma artiklis välja, et võib-olla oli selle viiruse integreerimine ühel hetkel inimestele kasulik ja sellepärast valitses see mõnda aega, põgenedes loodusliku valiku haarata.
Nüüd loodavad meeskonnad täpselt mõista, kuidas HK2 jäljed võivad sõltuvust tekitavat käitumist mõjutada. See võib potentsiaalselt viia "paremate sekkumisstrateegiateni", ütles Katsourakis. "Kui suudame selle sisestamise vastu suunata narkootikumi, võime olla paremas kohas, et aidata inimesi sellisest käitumisest taastuda."
"Ma arvan, et selle uurimistöö mõju on tohutu," ütles Yale'i ülikooli tüvirakkude keskuse geneetika dotsent Andrew Xiao, kes ei olnud uuringu osa. "See ütleb meile, et on palju haavatavaid kohti, mis alluvad viiruse integratsioonile." Inimesed on seda kahtlustanud ja kogunud selle kohta juba pikka aega andmeid, kuid "minu arvates on seos inimese haigustega üsna värske," ütles ta Live Science'ile.
Siiski on vaja palju rohkem uuringuid. "Minu arvates on see väga hea algus paljudele huvitavatele töödele," lisas Xiao.
