Įsitvirtino genuose. Mokslininkai atrado koronaviruso poveikį žmogaus DNR

Per pastaruosius dvidešimt metų pasaulis patyrė tris koronaviruso epidemijas — SARS, MERS ir COVID-19. Dar keturi šios kategorijos patogenai, sukeliantys lengvą peršalimą, anksčiau buvo žmonių populiacijoje

VILNIUS, rugpjūčio 23 — Sputnik. Mokslininkai nustatė genetinius pokyčius, susijusius su koronavirusu Rytų Azijoje — tik ne mūsų laikų, o prieš 20–25 tūkstančius metų. Tai viena iš senovės pandemijos, daug stipresnės nei dabar, pasekmių. Nuo to laiko Kinijos, Japonijos, Mongolijos, Korėjos ir Vietnamo gyventojai toliau prisitaikė prie šio patogeno. Apie tai rašo RIA Novosti autorius Vladislavas Strekopitovas.

Genetinės atminties įrodymai

Jauniausias iš jų — HCoV-HKU1 — peržengė rūšies barjerą, pereidamas nuo gyvūnų prie žmonių 1950-aisiais, seniausias — HCoV-NL63 — mokslininkų vertinimu, yra maždaug 820 metų.

Vyresnieji nebuvo identifikuoti, ir susidarė įspūdis, kad žmonių koronavirusai atsirado palyginti neseniai. Tai buvo tol, kol Australijos biologai iš Kvynslando technologijos universiteto ir Adelaidės universiteto, vadovaujami profesoriaus Kirilo Aleksandrovo, kartu su kolegomis amerikiečiais iš Arizonos universiteto ir Kalifornijos universiteto San Franciske sugalvojo naują metodą. Užuot ieškoję pačių koronavirusų genų, jie nusprendė ištirti jų poveikio žmogaus genomui pėdsakus.

Mokslininkai naudojo duomenis iš 1 000 genomų projekto — didžiausio viešai prieinamo žmogaus DNR katalogo. Daugiausia dėmesio skirta genų pokyčiams, kurie yra atsakingi už baltymų, sąveikaujančių su koronavirusu, ekspresiją. Iš viso buvo analizuojami daugiau nei 25 tūkstančių žmonių iš 26 pasaulio šalių genomai. Penkiose Rytų Azijos populiacijose adaptacijos požymiai buvo rasti 42 genuose, koduojančiuose tuos baltymus, kurie sąveikauja su SARS-CoV-2 virusu.

Šie baltymai buvo pasirinkti kaip genetiniai žymenys. Jie daugiausia pasireiškia plaučių audiniuose, kurie yra labiausiai pažeidžiami koronaviruso infekcijos. Kai kurie mano, kad tai yra COVID-19 vaistų taikiniai. Iš to mokslininkai daro išvadą: senovės koronavirusas pateko į žmogaus ląsteles tais pačiais mechanizmais kaip ir SARS-CoV-2.

Ginklų lenktynės su virusu

Kad sukeltų žmogaus genomo pokyčius, virusas, pasak ekspertų, turi būti populiacijoje daugiau nei vieną šimtmetį. Per tą laiką yra atrinkti palankūs genų variantai, kurie palengvina ligos eigą. Tai savotiškas ginklas, kurį organizmas sukuria prieš patogenus.

Bet koks naujas virusas, vystantis imunitetui, pradeda mutuoti, bandydamas įveikti gynybą. Jo baltymai keičia formą. Tai verčia žmogaus genus reaguoti — prisitaikančias mutacijas. Jie fiksuojami genome tik po kelių dešimčių kartų.

Manoma, kad maždaug 4 500 baltymų (apie 20 procentų viso žmogaus proteomo) yra fiziškai susiję su sąveika su virusais, patenkančiais į organizmą, ir apie 30 procentų genetinių adaptacijų yra susijusios su tuo. Dauguma jų yra skirtos tam tikroms vidinėms funkcijoms, kurios stabdo viruso dauginimąsi ir neleidžia vystytis ligoms.

Genetinis prisitaikymas prie koronaviruso Rytų Azijoje rodo, kad senovės pandemija truko žymiai ilgiau nei dabartinis COVID-19 protrūkis.

Paleolitinių laikų koronavirusas

Norėdami tiksliai sužinoti, kada tai atsitiko, mokslininkai panaudojo naujausius kompiuterinius metodus, kad analizuotų evoliucinius genomo pokyčius. Perduodama iš kartos į kartą, pritaikyta geno versija įgyja nedidelių atsitiktinių mutacijų. Kuo daugiau mutacijų, tuo daugiau laiko praėjo.

Tirtų populiacijų evoliucinėje istorijoje buvo nustatytos kelios genų, koduojančių su koronavirusu sąveikaujančių baltymų, kaupimosi viršūnės. Stipriausia buvo prieš 20–25 tūkstančius metų. Visuose 42 žymenų genuose buvo užfiksuoti aiškūs genetinės adaptacijos požymiai.

Tai rodo, kad šiuolaikinių Rytų Azijos gyventojų protėviai patyrė galingą koronaviruso epidemiją ir per kelias kartas susiformavo fiziologiniai ir imunologiniai pokyčiai, kurie padidino atsparumą infekcijoms ir susilpnino jos poveikį sveikatai. Galbūt, kaip teigia darbo autoriai, tai paaiškina, kodėl azijiečiams lengviau toleruoti COVID-19 pandemiją.

"Rizikos alelė"

Genetiniai tyrimai leidžia nustatyti ne tik genų, saugančių nuo koronaviruso, variantus, bet ir tuos, su kuriais, atvirkščiai, susijusi sunkios COVID-19 formos rizika.

Biologai iš Makso Planko evoliucinės antropologijos instituto Vokietijoje ir Karolinska instituto Švedijoje, kurie taip pat naudojo 1 000 genomų projekto duomenis, nustatė žmogaus genomo regioną (trečiosios chromosomos fragmentą, apie 50 000 bazinių porų ilgio nukleotidą) su variacijomis, kurios žymiai padidina rimtų komplikacijų tikimybę infekcijos metu. Jis buvo vadinamas "rizikos alele".

Mokslininkai teigia, kad šį regioną, kuris sudaro 0,002 proc. genomo, šiuolaikiniai žmonės paveldėjo iš neandertaliečių. Išskyrus afrikiečius, neturinčius neandertaliečių DNR, "rizikos alelės" pasireiškia aštuoniems procentams europiečių ir trečdaliui pietų azijiečių. Labiausiai — Bangladeše, iki 63 proc. Beje, Rytų Azijoje beveik nėra neandertaliečių fragmento.

Galų gale, žmogus kaip rūšis visada yra stipresnis už virusą, tačiau šios "genetinės ginklavimosi varžybos", palyginti su žmogaus gyvenimo trukme, trunka per ilgai. Pavyzdžiui, pirmojo tyrimo žymenų genai antivirusinėms mutacijoms užtruko kelis šimtmečius. Kolektyvinio imuniteto virusui formavimas natūraliu būdu yra labai ilgas kelias. Yra tik viena alternatyva — skiepai.