Kutatók több mint 2500 modern ember genomját elemezték a világ 26 populációjából, hogy jobban megértsék, hogyan alkalmazkodtak az emberek a történelmi koronavírus kitörésekhez. A vizsgálat során megállapították, hogy a víruscsaládhoz való alkalmazkodás genetikai nyomai megtalálhatók a génállományban.

A kutatás azért is fontos, mert az elmúlt 20 évben három súlyos koronavírus kitörés is volt: A SARS-CoV súlyos akut légúti szindrómához vezetett, amely 2002-ben Kínában terjedt el és több mint 800 ember halálát okozta; a MERS-CoV (másnéven a közel-keleti légúti szindrómához) több mint 850 ember halálát okozta; és a SARS-CoV-2 a COVID-19-hez vezetett, amely júliusig 3,8 millió áldozatot követelt.

Kapcsolódó

Az emberi genom evolúcióját vizsgáló tanulmány azonban feltárta, hogy évezredekkel korábban egy másik nagy koronavírusjárvány is kitört.

"Olyan ez, mintha megkövesedett dinoszaurusz-lábnyomokat találnánk ahelyett, hogy közvetlenül megkövesedett csontokat találnánk" - mondja David Enard, az Arizonai Egyetem ökológiai és evolúcióbiológiai tanszékének professzora. "Nem közvetlenül az ősi vírust találtuk meg, hanem a hatását, amelyet az emberi genomra egy ősi járvány idején kényszerített ki" - közölte a kutatás vezetője a World Economic Forummal.

A kutatócsoport élő sejtek felhasználása nélkül szintetizált emberi és SARS-CoV-2 fehérjéket, és kimutatta, hogy ezek közvetlenül és specifikusan kölcsönhatásba lépnek egymással, ami rámutatott a koronavírusok által a sejtek megfertőzésére használt mechanizmus jellegére. A modern emberi genomok több százezer évre visszavezethető evolúciós információkat tartalmaznak, köztük olyan fiziológiai és immunológiai alkalmazkodásokat, amelyek lehetővé tették az emberek számára, hogy túléljék az új fenyegetéseket, köztük a vírusokat.

Az eredményekből kiderült, hogy a kelet-ázsiai emberek ősei a Covid-19-hez hasonló, koronavírus okozta járványos betegséget éltek át. A kelet-ázsiai emberek a mai Kína, Japán, Mongólia, Észak-Korea, Dél-Korea és Tajvan területéről származnak.

Az látszik, hogy már hozzászoktak

A sejtek megfertőzéséhez a vírusnak a gazdasejt által termelt specifikus proteinekhez, az úgynevezett vírusinterakciós fehérjékhez (viral interacting proteins, VIP) kell kapcsolódnia és kölcsönhatásba kell lépnie velük. A SARS-CoV-2 esetében ez a humán angiotenzin-konvertáló fehérje 2 (hACE2). A kutatók a VIP-eket kódoló 42 különböző emberi génben az alkalmazkodás jeleit találták, ami arra utal, hogy a modern kelet-ázsiaiak ősei több mint 20 000 évvel ezelőtt kerültek először kapcsolatba a koronavírusokkal.

"Megállapítottuk, hogy a 42 VIP elsősorban a tüdőben - a koronavírusok által leginkább érintett szövetben - aktív, és megerősítettük, hogy közvetlen kölcsönhatásba lépnek a jelenlegi világjárvány hátterében álló vírussal - mondta a Futurity.org-nak az a Yassine Souilmi, az Adelaide-i Egyetem Biológiai Tudományok Karának kutatója, aki részt vett a mostani vizsgálatban.

A VIP-eken kívül, amelyek a gazdasejt felszínén helyezkednek el, és amelyeket a koronavírusok a sejtbe való bejutáshoz használnak, a partikulák más sejtfehérjékkel is kölcsönhatásba lépnek.

"Azt találtuk, hogy azok az emberi gének, amelyek olyan fehérjéket kódolnak, amelyek vagy megakadályozzák, vagy segítik a vírus szaporodását, sokkal több természetes szelekción mentek keresztül körülbelül 25 000 évvel ezelőtt, mint amire általában számítanánk" - mondja Enard.

Tehát nem arról van szó, hogy a vírus RNS-éből íródtak át gének az emberi DNS-be, hanem arról, hogy az evolúciós szelekciót hogyan befolyásolták a járványok. Azt más kutatások is igazolják már, hogy ilyen beépülés nem történik sem a fertőzötteknél, sem az mRNS-vakcinákkal oltottaknál.

Árulkodó genetikai jelek

A kutatási eredmények azt mutatják, hogy a járvány során a szelekció a vírus-sejt kölcsönhatásokban szerepet játszó emberi gének bizonyos variánsainak kedvezett, amelyek kevésbé súlyos betegséghez vezethetnek. Az ősi vírusok által hagyott "nyomok" tanulmányozása segíthet a kutatóknak jobban megérteni, hogy a különböző emberi populációk genomjai hogyan alkalmazkodtak a vírusokhoz, amelyek az emberi evolúció fontos mozgatórugóivá váltak.

Más független tanulmányok kimutatták, hogy a VIP-gének mutációi befolyásolják a mostani koronavírus-fertőzésre való hajlamosságot, valamint kihatnak arra is, hogy a Covid-19 betegség milyen súlyos tüneteket vált ki egy adott személynél is. Számos VIP-gént pedig vagy jelenleg is alkalmaznak a betegség gyógyszeres kezelésében, vagy további gyógyszerfejlesztésre irányuló klinikai kísérletek részét képezik.

"A vírusokkal való múltbeli kölcsönhatások árulkodó genetikai jeleket hagytak hátra, amelyeket felhasználhatunk a fertőzést és a betegséget befolyásoló gének azonosítására a modern populációkban, és amelyek segíthetik a már kikutatott gyógyszerek terápiás használatát, valamint új készítmények kifejlesztését is segíthetik" - közölte Ray Tobler, az Adelaide-i Egyetem Biológiai Tudományok Iskolájának szakértője, a tanulmány társszerzője.

A jövőnek szólnak

"Azáltal, hogy feltárjuk a történelmi vírusjárványok által korábban befolyásolt géneket, tanulmányunk rámutat az evolúciós genetikai elemzések lehetőségére, mint a jövő járványai elleni küzdelem új eszközére" - tette hozzá a már idézett Souilmi.

A tanulmány szerzői szerint kutatásuk segíthet azonosítani azokat a vírusokat, amelyek a távoli múltban járványokat okoztak, és a jövőben is okozhatnak. Az olyan tanulmányok, mint az övék, segítenek a kutatóknak összeállítani a potenciálisan veszélyes vírusok listáját, kijelölhetik az azok azonosítására használható eszközöket, a megelőzésre használható vakcinákat, de segíthetnek gyógyszerek fejleszteni a visszatérésük esetére.