Ce poate fi mai străin decât un virus? În esență este o armă nanobiologică – o proteină microscopică cu puține gene ce preia controlul mecanismelor interne ale celulelor umane, făcându-le să producă noi viruși. Bătăliile pe care le purtăm cu acești inamici duc deseori la boli și decese.
Însă pe cât de străine aceste organisme par a fi, granițele dintre noi și ele se pare că nu sunt atât de clare. Corpul uman folosește ADN-ul virușilor în lupta cu aceste micro-organisme, conform ultimelor studii. Cu alte cuvinte, de-alungul evoluției, am reușit să domesticăm o parte dintre acești invadatori.
O serie de viruși se răspândesc în corpul uman prin introducerea propriului ADN în genele noastre. În cazuri rare, genele lor sunt transmise generațiilor viitoare. La început, noile gene incorporate se comportă foarte asemănător cu genele normale ale virușilor. Acestea pot încă determina celulele gazdă să producă viruși în toată regula ce pot evada și infecta alte persoane.
Dar, de-alungul generațiilor, aceste gene își pierd abilitatea de a evada și a infecta alte victime. Acestea pot încă produce copii ale lor, dar aceste copii sunt incorporate în ADN-ul celulelor gazdă. Cu trecerea timpului, acești retro-viruși endogeni își pierd însă chiar și capacitatea de a se replica, devenind fragmente inofensive ce plutesc în genomul uman.
Retrovirușii endogeni au invadat pentru prima oară celulele strămoșilor noștrii acum peste 50 de miloane de ani. Oamenii de știință au identificat peste 100,000 de astfel de fragmente în cadrul genomului uman, ceea ce înseamnă aproape 8% din ADN-ul uman.
Unele dintre aceste fragmente au devenit parte din biologia noastră și joacă un rol benefic în sănătatea noastră. „O gazdă în mod esențial preia o genă a unui virus și o folosește pentru propria supraviețuire”, a declarat Aris Katzourakis, cercetător în biologie evoluționară la Universitatea Oxford.
Este posibil ca celulele corpului uman să fi cooptat ADN-ul virușilor pentru un scop cel puțin ironic: lupta împotriva altor viruși.
Acum 20 de ani, cercetătorii britanici au investigat o proteină ce luptă împotriva virușilor numită FV1. În experimentele făcute pe șoarecii de laborator, s-a dovedit că aceasta proteja organismul gazdă prin faptul că se atașa de virușii invadatori și anula capacitatea acestora de a-și transfera propriul ADN în cel al celulelor gazdă. Faptul surprinzător a fost acela că această proteină FV1 provenea de la un virus ce infecta șoarecii.
Pentru a lupta împotriva infecțiilor virale, este necesar ca o celulă să poată activa simultan un număr ridicat de gene. Aceste comutatoare genetice ce fac acest lucru posibil sunt fragmente de ADN ce se află lângă fiecare genă, ce sunt la rândul lor activate de o proteină.
O astfel de proteină este interferonul, ce este produsă atunci când o celulă este atacată de către un virus. Interferonul activează genele pe care celulele le folosesc atunci când trebuie să se apere.
Cercetătorii de la Universitatea Utah, autorii acestui studiu publicat de revista Science, au dorit să afle dacă organismul uman a preluat chiar de la viruși acești comutatori genetici ce activează sistemul imunitar în cazul unei infecții virale. Aceștia au descoperit multe fragmente de ADN viral ce se află lângă genele ce fac parte din rețeaua interferonului.
Pentru a testa această ipoteză, aceștia au editat ADN-ul unei celule umane într-un vas de experiment, decupând la o parte o parte dintre comutatorii virali de lângă genele responsabile cu producerea interferonului. Apoi au expus acele celule la interferon, iar genele sistemului imunitar abea dacă au răspuns. În alt experiment, aceștia au expus genele modificate la o infecție virală și au descoperit că celulele au arătat o apărare minimă. „Acestea au devenit mult mai susceptibile la o infecție”, a declarat dr. Cedric Feschotte, unul dintre co-autorii studiului.
Concluzia acestor experimente este că multe dintre genele ce ne ajută celulele în lupta împotriva virușilor provin chiar de la viruși.
Dr. Cedric Feschotte a subliniat faptul că un număr semnificativ de viruși ce infectează oamenii în prezent au astfel ce comutatori genetici ce activează propriile gene atunci când simpt că celulele gazdă au lansat o apărare cu interferon. Astfel de comutatori genetici ar fi putut fi acaparați cu ușurință de către ADN-ul uman, în cursul evoluției sale.
În concluzie, studiul arată împortanța ADN-ului viral în evoluția ADN-ului uman și în crearea sistemului imunitar al organismului nostru – prin capacitatea de a prelua genele virușilor pentru a lupta chiar împotriva acestora.
Sursa: NY Times.
