Citiți aici integral „Ziarul de Sănătate” nr. 18

O privire în interiorul genomului uman, printre cele aproximativ 20 000 de gene care servesc ca elemente constitutive de bază ale vieții, dezvăluie urme de ADN lăsate în urmă de virusuri care i-au infectat pe strămoșii primatelor cu zeci de milioane de ani în urmă.

Acești oportuniști antici, cunoscuți sub denumirea de retrovirusuri endogene, au fost mult timp considerați ADN inert sau „junk”, lipsit de orice capacitate de a produce daune.

Însă acum, o nouă cercetare a unei echipe de oameni de știință de la Universitatea Boulder, din Colorado (CU), Statele Unite ale Americii, publicată în revista Science Advances arată că, atunci când sunt trezite la viață, ele pot juca un rol esențial în supraviețuirea și dezvoltarea cancerului. Studiul sugerează, de asemenea, că reducerea la tăcere a anumitor retrovirusuri endogene poate face ca tratamentele împotriva cancerului să funcționeze mai bine.

„Studiul nostru arată că bolile de astăzi pot fi influențate în mod semnificativ de aceste infecții virale străvechi cărora, până de curând, foarte puțini cercetători le acordau atenție”, a declarat autorul principal Edward Chuong, profesor de Biologie moleculară, celulară și a dezvoltării la Institutul BioFrontiers al CU.

Parte uman, parte virus

Studiile arată că aproximativ 8 % din genomul uman este alcătuit din retrovirusuri endogene care s-au strecurat în celulele strămoșilor noștri evolutivi, convingându-și gazdele să copieze și să transporte materialul lor genetic.

În timp, acestea s-au infiltrat în spermatozoizi, ovule și embrioni, lăsând ADN-ul lor ca o înregistrare fosilă pentru generațiile viitoare – și modelând, pe parcurs, evoluția.

În ciuda faptului că nu mai pot produce virusuri funcționale, cercetările lui Chuong au arătat că retrovirusurile endogene pot acționa ca niște „comutatoare” care activează genele din apropiere.

Unele au contribuit la dezvoltarea placentei, o piatră de hotar esențială în evoluția umană, precum și la răspunsul nostru imun la virusurile moderne precum SARS-CoV-2 care provoacă boala Covid-19.

Acest nou studiu dezvăluie o latură mai întunecată a acestor elemente genetice străvechi.

Există numeroase lucrări care arată că aceste retrovirusuri endogene pot fi domesticite în beneficiul nostru, dar nu multe care să arate cum ne-ar putea afecta, spun cercetătorii.

Activarea genelor canceroase

Ca să exploreze rolul lor în cancer, laboratorul de la CU a analizat datele genomice de la 21 de tipuri de cancer uman din seturi de date disponibile public.

Ei au descoperit că o linie specifică de retrovirus endogen cunoscut sub numele de LTR10, care a infectat unele primate în urmă cu aproximativ 30 de milioane de ani, a prezentat niveluri surprinzător de ridicate de activitate în mai multe tipuri de cancer, inclusiv cancer pulmonar și de colon.

Analiza tumorilor de la zeci de pacienți cu cancer colorectal a arătat că LTR10 era activ în aproximativ o treime dintre acesteaa.

Laboratorul a utilizat instrumentul de editare a genelor CRISPR pentru a edita sau reduce la tăcere secvențele în care era prezent retrovirusul, și a descoperit că genele cheie, cunoscute pentru promovarea dezvoltării și creșterii cancerului au devenit, de asemenea, tăcute.

„Am văzut că atunci când acest retrovirus este redus la tăcere în celulele canceroase, el oprește expresia genelor din apropiere”, a declarat Atma Ivancevic, cercetător asociat și una dintre autoarele studiului.

Experimentele pe șoareci au produs rezultate similare: în cazul în care un „comutator” LTR10 a fost eliminat din celulele tumorale, genele cheie care favorizează cancerul, inclusiv una numită XRCC4, au fost și ele dezactivate, iar tratamentele pentru micșorarea tumorilor au funcționat mai bine

„Știm că celulele canceroase exprimă o mulțime de gene care nu ar trebui să fie activate, dar nimeni nu știe cu adevărat ce le activează”, a explicat Chuong. „Se pare că multe dintre comutatoarele care le activează provin de la aceste virusuri antice”, a completat el.

Înțelegerea modului în care funcționează terapiile existente

În mod remarcabil, retrovirusul endogen studiat pare să activeze genele din ceea ce se numește calea MAP-kinazei, o cale celulară renumită care este reprogramată negativ în multe tipuri de cancer.

Studiul sugerează că medicamentele existente, cunoscute sub numele de inhibitori ai MAP-kinazei, funcționează probabil, în parte, prin dezactivarea comutatorului retrovirusului endogen.

Autorii notează că doar această familie de retrovirusuri reglează până la 70 de gene asociate cancerului în această cale. Liniile genealogice diferite influențează probabil diferite căi care promovează diferite tipuri de cancer.

Oamenii de știință suspectează că, pe măsură ce oamenii îmbătrânesc, apărarea lor genomică cedează, permițând unor asemenea virusuri antice să se trezească și să contribuie și la alte probleme de sănătate.

„Originile modului în care bolile se manifestă în celule au fost întotdeauna un mister”, spune Chuong.

Retrovirusurile endogene nu reprezintă întreaga poveste, dar ar putea fi o mare parte a acesteia, cred cercetătorii americani.

Publicitate și alte recomandări video