Назад
Международная группа исследователей под руководством Университета Аделаиды и Университета Аризоны проанализировала геномы более 2500 современных людей из 26 популяций, чтобы лучше понять, как люди адаптировались к историческим вспышкам коронавирусной инфекции.
В работе, опубликованной в журнале Current Biology, исследователи использовали передовые вычислительные методы для выявления генетических следов адаптации к коронавирусам, ответственных за три крупные вспышки за последние 20 лет, включая текущую пандемию.
"Современные человеческие геномы содержат эволюционную информацию, восходящую к сотням тысяч лет, однако только в последние несколько десятилетий генетики научились расшифровывать обширную информацию, содержащуюся в наших геномах", - говорит ведущий автор исследования Яссин Суилми из Школы биологических наук Университета Аделаиды. "Это включает физиологические и иммунологические "адаптации", которые позволили людям выжить в условиях новых угроз, включая вирусы".
"Вирусы - это очень простые существа, единственная цель которых - создавать больше копий самих себя. Их простая биологическая структура делает их неспособными к самостоятельному воспроизводству, поэтому для существования им приходится вторгаться в клетки других организмов и взламывать их молекулярные механизмы".
Вирусные вторжения включают в себя прикрепление и взаимодействие со специфическими белками, вырабатываемыми клеткой-хозяином, известными как вирусные взаимодействующие белки (VIPs). В ходе исследования ученые обнаружили признаки адаптации в 42 различных генах человека, кодирующих VIPs.
"Мы обнаружили сигналы VIP в пяти популяциях Восточной Азии и предположили, что предки современных жителей Восточной Азии впервые подверглись воздействию коронавирусов более 20 000 лет назад", - говорит Суилми.
"Мы также выяснили, что 42 VIP в основном активны в легких - ткани, наиболее подверженной воздействию коронавирусов - и подтвердили, что они напрямую взаимодействуют с вирусом, лежащим в основе нынешней пандемии".
Другие независимые исследования показали, что мутации в генах VIP могут опосредовать восприимчивость к коронавирусу, а также тяжесть симптомов COVID-19. А несколько VIP либо в настоящее время уже используются в препаратах для лечения COVID-19, либо участвуют в клинических испытаниях для дальнейшей разработки лекарственных средств.
"Наше прошлое взаимодействие с вирусами оставило заметные генетические сигналы, которые мы можем использовать для выявления генов, влияющих на инфекции и заболевания в современных популяциях, а также для разработки новых методов лечения", - отметил соавтор исследования Рэй Тоблер. "Обнаружив гены, на которые ранее оказывали влияние исторические вирусные вспышки, наше исследование указывает на перспективность эволюционно-генетического анализа как нового инструмента в борьбе с эпидемиями будущего", - говорит Суилми.
Исследователи также отмечают, что полученные ими результаты ни в коей мере не отменяют ранее существовавших мер политики и защиты общественного здравоохранения, таких как ношение масок, социальное дистанцирование и вакцинация.
Yassine Souilmi et al. Древняя вирусная эпидемия с вовлечением генов взаимодействия коронавирус-хозяин более 20 000 лет назад в Восточной Азии (аннотация).
Текущая пандемия коронавируса 2 (SARS-CoV-2) подчеркнула уязвимость человеческих популяций перед новым вирусным давлением, несмотря на огромное количество доступных в настоящее время эпидемиологических и биомедицинских инструментов. Примечательно, что современные геномы человека содержат эволюционную информацию, прослеживающуюся на десятки тысяч лет назад, что может помочь определить вирусы, которые воздействовали на наших предков, и указать, какие вирусы обладают будущим пандемическим потенциалом. В данном исследовании мы применяем эволюционный анализ геномных данных человека, чтобы восстановить события селекции десятков человеческих генов, взаимодействующих с коронавирусами, включая SARS-CoV-2, которые, вероятно, начались более 20 000 лет назад.
Эти адаптивные события были ограничены популяцией, являющейся прародительницей восточноазиатских популяций. Многочисленные функциональные доказательства подтверждают древнее вирусное селективное давление, а Восточная Азия является географическим местом возникновения нескольких современных эпидемий коронавирусов. Таким образом, в предковых популяциях Восточной Азии могла происходить борьба с древним коронавирусом или с другим вирусом, который, как и коронавирусы, взаимодействовал с человеческими хозяевами. Узнав больше о наших древних вирусных врагах, наше исследование подчеркивает перспективность эволюционной информации для лучшего прогнозирования пандемий будущего. Важно отметить, что адаптация к древним вирусным эпидемиям в конкретных человеческих популяциях не обязательно подразумевает какие-либо различия в генетической восприимчивости между разными человеческими популяциями, и современные данные указывают на подавляющее влияние социально-экономических факторов в случае коронавирусной инфекции 2019 года (COVID-19).
