Το ιικό DNA που έχει ενσωματωθεί στο γονιδίωμα του ανθρώπου μετά από λοιμώξεις στην αρχαιότητα φαίνεται ότι μπορεί να μας προστατεύσει σε κάποιο βαθμό από τους σημερινούς ιούς, όπως υποστηρίζει μία μελέτη που δημοσιεύτηκε πριν από λίγες ημέρες στο επιστημονικό περιοδικό Science.
Προηγούμενες μελέτες είχαν δείξει ότι τμήματα DNA από αρχαίους ιούς στο γονιδίωμα διαφόρων ζώων, όπως τα ποντίκια, οι γάτες, οι κότες και τα πρόβατα, είναι δυνατό να προσφέρουν προστασία από νεότερους ιούς αποτρέποντας την είσοδο των τελευταίων στα κύτταρα του ανθρώπου. Εξετάζοντας καλλιέργειες ανθρωπίνων κυττάρων στο εργαστήριο, οι επιστήμονες της παρούσας μελέτης έδειξαν ότι αυτό συμβαίνει και στον άνθρωπο.
Τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης έχουν ιδιαίτερη σημασία καθώς μπορεί να μας οδηγήσουν σε νέες φυσικές αντιιικές πρωτεΐνες οι οποίες δυνητικά θα μπορεί να χρησιμοποιηθούν ως θεραπείες για διάφορες λοιμώξεις χωρίς να προκαλούν ανεπιθύμητες ενέργειες.
«Τα αποτελέσματα της μελέτης μας δείχνουν ότι το γονιδίωμα του ανθρώπου περιέχει την αλληλουχία για διάφορες πρωτεΐνες που μπορεί να εξουδετερώσουν ένα μεγάλο αριθμό ιών», αναφέρουν οι συγγραφείς.
Οι αλληλουχίες αυτές αποτελούν το 8% περίπου του γονιδιώματος και δημιουργούνται όταν ένας ρετροϊός εισάγει το RNA του στα κύτταρα του ξενιστή. Ακολούθως, το RNA μετατρέπεται σε DNA και ενσωματώνεται στο γονιδίωμα του ξενιστή με αποτέλεσμα την παραγωγή νέων ιών.
Πρακτικά, μέσω του παραπάνω μηχανισμού, ο ιός χρησιμοποιεί το μηχανισμό μεταγραφής του κυττάρου με σκοπό να πολλαπλασιαστεί. Τυπικά, οι ρετροϊοί μολύνουν κύτταρα που δεν περνούν στους απογόνους του ξενιστή, ωστόσο σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να μολύνουν ωάρια ή σπερματοζωάρια, με αποτέλεσμα οι αλληλουχίες αυτές να μεταβιβάζονται στις επόμενες γενιές.
Προκειμένου ένας ρετροϊός να μολύνει ένα κύτταρο, κάποια πρωτεΐνη της επιφάνειάς του θα πρέπει να προσδεθεί σε έναν υποδοχέα του κυττάρου. Για τον γνωστό μας SARS-CoV-2, η πρωτεΐνη της επιφάνειάς του προσδένεται στα ανθρώπινα κύτταρα είναι η ακίδα.
Η επιστημονική ομάδα της παρούσας μελέτης ανέλυσε το γονιδίωμα του ανθρώπου με σκοπό να ανακαλύψει αλληλουχίες που προέρχονται από ιούς και κωδικοποιούν πρωτεΐνες. Ακολούθως οι επιστήμονες έκαναν και νέες αναλύσεις με σκοπό να ανακαλύψουν ποια από αυτά τα γονίδια εκφράζονται σε διάφορα κύτταρα του ανθρώπου.
«Παρατηρήσαμε ότι αρκετές από αυτές τις πρωτεΐνες εκφράζονται από τα πρώιμα στάδια της εμβρυϊκής ζωής στα βλαστοκύτταρα, ενώ κάποιες πρωτεΐνες εκφράζονται μόνο στα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος κατά τη διάρκεια των λοιμώξεων», ανέφερε η επιστημονική ομάδα.
Από το σύνολο των γονιδίων που ανακάλυψαν οι συγγραφείς τελικά κατέληξαν σε ένα συγκεκριμένο, το οποίο εκφράζει την πρωτεΐνη Suppressyn. Η πρωτεΐνη αυτή προσδένεται στον υποδοχέα ASCT2, ο οποίος αποτελεί κυτταρικό σημείο εισόδου για μία μεγάλη ομάδα ιών που λέγονται ρετροϊοί τύπου D. Η πρωτεΐνη Suppressyn εκφράζεται σε μεγάλο βαθμό στον πλακούντα καθώς και στα πρώιμα στάδια της ανάπτυξης του εμβρύου.
Ακολούθως, οι επιστήμονες έκαναν μία σειρά αναλύσεις σε κύτταρα από τον πλακούντα, καθώς ο τελευταίος αποτελεί στόχο για αρκετές οικογένειες ιών.
Στα πλαίσια των πειραμάτων τους, οι επιστήμονες εξέθεσαν τα παραπάνω κύτταρα σε ένα είδος ρετροϊών D που λέγονται RD114, τα οποία μολύνουν διάφορα αιλουροειδή, μεταξύ των οποίων και οι γάτες. Αν και διάφορα κύτταρα του ανθρώπου που δεν εκφράζουν την πρωτεΐνη Suppressyn μολύνθηκαν εύκολα από τους παραπάνω ιούς, τα εμβρυονικά κύτταρα δεν ήταν δυνατό να μολυνθούν. Όταν οι επιστήμονες αφαίρεσαν το γονίδιο της πρωτεΐνης από τα κύτταρα του πλακούντα, παρατήρησαν ότι τα κύτταρα αυτά έχασαν την ανθεκτικότητά τους για τους παραπάνω ιούς.
Στο επόμενο κομμάτι των πειραμάτων τους, οι επιστήμονες εισήγαγαν το γονίδιο για την πρωτεΐνη Suppressyn σε εμβρυονικά κύτταρα και παρατήρησαν ότι το γονίδιο προστάτευε τα κύτταρα από τους ιούς RD114.
Από τις παραπάνω παρατηρήσεις πρακτικά οι επιστήμονες έδειξαν ότι μία πρωτεΐνη του ανθρώπου που προέρχεται από προηγούμενες λοιμώξεις με ρετροϊούς, αποκλείει έναν υποδοχέα, προστατεύοντας έτσι τον άνθρωπο από διάφορα παθογόνα. Με τον τρόπο αυτό, οι λοιμώξεις από ρετροϊούς στην αρχαιότητα προστατεύουν τα έμβρυα σήμερα από λοιμώξεις με συγκεκριμένους ιούς.
Καταλήγοντας, οι επιστήμονες υποστήριξαν ότι σε μελλοντικές μελέτες τους θα εξετάσουν και άλλα γονίδια που προέρχονται από ιούς με σκοπό να εξετάσουν αν έχουν επίσης προστατευτική δράση.
Φωτογραφία: Monstera