• Αναζήτηση
  • Γενετική

    Ο αρχαίος ιός μέσα μου

    Τον κοινό πρόγονο ανθρώπου και πιθήκων είχε εποικίσει ο ιός HK2, του οποίου το DNA φιλοξενούμε όλοι. Μερικοί από εμάς όμως, με τη «βοήθειά» του, το ρίχνουν στο ποτό και όχι μόνο

    Αν σας λέγαμε ότι μέσα σας – μέσα σε κάθε άνθρωπο για την ακρίβεια – ζει ένας ιός 30 εκατομμυρίων ετών θα το πιστεύατε; Αν επίσης σας λέγαμε ότι αυτός ο ιός, που είναι ένας πανάρχαιος ρετροϊός, μπορεί να σχετίζεται με την εξάρτηση από τις ναρκωτικές ουσίες, ακόμη και από το αλκοόλ, θα το πιστεύατε; Αν επιπλέον σας λέγαμε ότι ο εν λόγω ρετροϊός που φέρει το όνομα «σιδηρόδρομος» HERV-K HML-2 (Human Endogenous Retrovirus-K Ηuman Mouse Mammary Tumour Virus Like-2, ΗΚ2 για συντομία) αλλά και άλλοι τέτοιοι ιοί που ζουν εντός μας και οι οποίοι επί μακρόν ήταν στα… αζήτητα της επιστήμης, πιθανώς να είναι παθογόνοι και να συνδέονται με πλήθος νόσων που μέχρι σήμερα δεν το φανταζόταν κανείς, θα το πιστεύατε; Ολα αυτά τα… απίστευτα έρχονται για πρώτη φορά στην επιφάνεια μέσα από μια νέα μελέτη με ισχυρή ελληνική παρουσία η οποία δημοσιεύθηκε πρόσφατα στην έγκριτη επιθεώρηση «Proceedings of the National Academy of Sciences» (PNAS). Μια μελέτη που αποδεικνύει ότι το αποκαλούμενο «σκοτεινό γονιδίωμα» στο οποίο κρύβονται μεταξύ άλλων ιοί σαν τον…  απίστευτο ρετροϊό που είναι ο σημερινός πρωταγωνιστής μας πρέπει να μπει κάτω από το μικροσκόπιο της επιστήμης ώστε να βγουν στο φως τα μυστικά του. Μυστικά των οποίων η αποκάλυψη ίσως φωτίσει άγνωστες απρόσμενες αλήθειες για την υγεία αλλά και την ασθένεια του πληθυσμού.

    Γονιδίωμα ψηφιδωτό

    Η νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στις 24 Σεπτεμβρίου διεξήχθη από διεθνή ομάδα ειδικών με επικεφαλής ερευνητές του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών (ΕΚΠΑ) καθώς και του Τμήματος Ζωολογίας του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης και με κύριο συγγραφέα τον λέκτορα Επιδημιολογίας και Προληπτικής Ιατρικής του ΕΚΠΑ κ. Γκίκα Μαγιορκίνη. Οπως εξηγεί ο δρ Μαγιορκίνης στο «Βήμα» «το ανθρώπινο γονιδίωμα κουβαλά απομεινάρια μολύνσεων με αρχαίους ρετροϊούς οι οποίοι είχαν εισβάλει και ενσωματωθεί στα γεννητικά κύτταρα των προγόνων μας. Εμείς ασχοληθήκαμε με τον «πρωταθλητή αρχαιότητας» μεταξύ αυτών των ρετροϊών, τον ΗΚ2, ο οποίος εκτιμάται ότι έχει δραστηριότητα εδώ και 30 εκατομμύρια έτη – η δραστηριότητά του ξεκινά πριν καν από τον διαχωρισμό του ανθρώπου από τον πίθηκο, έρχεται δηλαδή ο ιός αυτός από πολύ μακριά, από τους πολύ αρχαίους προγόνους μας. Εχει βρεθεί τόσο στο γονιδίωμα των Νεάντερταλ όσο και των Ντενίσοβα».
    Ο ερευνητής σημειώνει ότι ο καθένας μας διαθέτει περί τα 1.000 αντίγραφα αυτού του ιού διάσπαρτα στο DNA του. «Μάλιστα, κάθε άνθρωπος φέρει, όπως δείχνουν τα στοιχεία, έξι με οκτώ αντίγραφα του ιού τα οποία δεν είναι κοινά σε όλους τους ανθρώπους. Ωστόσο αυτό δεν σημαίνει ότι όλα τα αντίγραφα σχετίζονται με παθογονικότητα, αντιθέτως στην πλειονότητά τους φαίνεται να είναι αθώα. Η μελέτη μας αφορούσε ένα συγκεκριμένο αντίγραφο του ΗΚ2 το οποίο κατοικοεδρεύει μέσα σε ένα γονίδιο, το γονίδιο RASGRF2, που εμπλέκεται στη ρύθμιση της ντοπαμινεργικής δραστηριότητας στον εγκέφαλο – συνδέεται δηλαδή με την παραγωγή της ντοπαμίνης, του νευροδιαβιβαστή εκείνου που έχει άμεση σχέση με την απόλαυση και τον εθισμό. Στοιχεία δείχνουν ότι το 5%-10% του πληθυσμού φέρει το συγκεκριμένο αντίγραφο του ρετροϊού στη συγκεκριμένη θέση. Είδαμε λοιπόν ότι αυτό το αντίγραφο του ΗΚ2 εντοπίζεται πιο συχνά στα εξαρτημένα από ναρκωτικά άτομα. Το εύρημα αυτό αποτελεί ισχυρή ένδειξη σχετικά με το ότι ο ΗΚ2, ο οποίος επιδρά στη λειτουργία του γονιδίου RASGRF2, προδιαθέτει τους «κατόχους» του προς την εθιστική συμπεριφορά».
     

    Εθιστική «άλωση»

    Προκειμένου να καταλήξουν στα συμπεράσματά τους οι επιστήμονες ανέλυσαν δείγματα από ασθενείς με ηπατίτιδα C – τα συγκεκριμένα δείγματα προέρχονταν από τη Βρετανία – καθώς και δείγματα ασθενών με τον ιό HIV του ΑΙDS – τα δείγματα του HIV προέρχονταν από την Ελλάδα. Ολοι οι ασθενείς είχαν μολυνθεί με ηπατίτιδα C ή HIV μέσω της ενδοφλέβιας χρήσης ναρκωτικών ουσιών. Η ανάλυση έδειξε ότι άτομα με μια σαφώς προσδιορισμένη εθιστική συμπεριφορά – στην προκειμένη περίπτωση άτομα που κάνουν ενδοφλέβια χρήση ναρκωτικών – έχουν 2,5 ως 3,5 φορές μεγαλύτερες πιθανότητες να διαθέτουν το επίμαχο αντίγραφο του ΗΚ2 που… έχει «αλώσει» το γονίδιο της ντοπαμίνης.
    Οπως σημείωσε στο «Βήμα» ο καθηγητής Εξέλιξης και Γενωμικής στο Τμήμα Ζωολογίας του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης κ. Αρης Κατζουράκης, εκ των επικεφαλής της νέας μελέτης, «γνωρίζουμε τον σαφή βιολογικό ρόλο ενός μόνο μικρού αριθμού ανθρώπινων ενδογενών ρετροϊών. Ωστόσο, δεν είχε υπάρξει ποτέ μέχρι σήμερα ισχυρή ένδειξη σχετικά με το ότι μπορεί να παίζει ρόλο στην ανθρώπινη βιολογία ένας ενδογενής ρετροϊός που δεν είναι κοινός, που δεν τον μοιράζονται δηλαδή όλα τα άτομα στον πληθυσμό. Η μελέτη μας δείχνει για πρώτη φορά ότι σπάνιες παραλλαγές του ρετροϊού ΗΚ2 μπορούν να επηρεάσουν ένα πολύπλοκο ανθρώπινο χαρακτηριστικό. Η αναπαραγωγή αυτού του ευρήματος σε δύο διαφορετικά δείγματα ασθενών σε Ελλάδα και Βρετανία είναι άκρως σημαντική».
    Τι μας λέει λοιπόν αυτό το εύρημα στην πράξη; Οτι ιοί που… συμπορεύονται με τον άνθρωπο και τους προγόνους του εδώ και εκατομμύρια χρόνια και οι οποίοι στις μελέτες γενικώς παραβλέπονται, καθώς θεωρείται ότι δεν έχουν κάποια επίδραση στην ανθρώπινη βιολογία, μπορεί να παίζουν πολύ σημαντικότερο ρόλο από ό,τι νομίζουμε – και μάλιστα όχι θετικό ρόλο. Οπως μας λέει ο δρ Μαγιορκίνης, «οι περισσότεροι πιστεύουν ότι οι αρχαίοι ιοί, όπως ο ΗΚ2, είναι αθώοι. Σε κάποιες περιπτώσεις βέβαια είχε καταγραφεί υπερέκφραση του ΗΚ2 σε ασθενείς με καρκίνο, ωστόσο ήταν πολύ δύσκολο να προσδιοριστεί αν υπήρχε αιτιώδης σχέση. Από το 2012, μετά από 20 χρόνια επιστημονικής διαμάχης σχετικά με το αν οι αρχαίοι ρετροϊοί έχουν παθογόνο ρόλο στους ανθρώπους, ξεκινήσαμε να εξετάζουμε την υπόθεση ότι οι ανθρώπινοι ενδογενείς ρετροϊοί μπορούν να ευθύνονται για νόσους στον άνθρωπο. Η παράτολμη υπόθεσή μας υποστηρίχθηκε από το Ιατρικό Ερευνητικό Συμβούλιο της Βρετανίας (Medical Research Council) και τώρα έχουμε πλέον στα χέρια μας την απόδειξη ότι ένας τέτοιος ιός συνδέεται με παθογονικότητα. Για πρώτη φορά είμαστε σε θέση να κάνουμε τη διάκριση ανάμεσα στο αίτιο και το αιτιατό σε ό,τι αφορά την παθογονικότητα του ΗΚ2. Και βλέπουμε ισχυρή γενετική προδιάθεση εξαιτίας του ιού προς την εθιστική συμπεριφορά».
     

    Θεραπευτικές παρεμβάσεις

    Φέρνοντας από το… σκοτάδι του γονιδιώματος στο φως αυτή την προδιάθεση προς τον εθισμό, η ερευνητική ομάδα πιστεύει ότι μπορεί πλέον να ανοίξει ο δρόμος για νέου τύπου φαρμακολογικές παρεμβάσεις ενάντια στις εξαρτήσεις. «Εκτιμούμε ότι η κατανόηση των μηχανιστικών και βιοχημικών παραμέτρων της εθιστικής συμπεριφοράς θα βοηθήσει στην ανάπτυξη φαρμάκων που θα στοχεύουν καλύτερα τη ρίζα του εθισμού – και όταν μιλούμε για εθισμό δεν εννοούμε μόνο τις ναρκωτικές ουσίες, αλλά πιθανώς ακόμη και το αλκοόλ, καθώς μελέτες συνδέουν το γονίδιο RASGRF2 με το αποκαλούμενο binge drinking, την τακτική δηλαδή του να μην πίνει το άτομο σε καθημερινή βάση αλλά να κάνει υπερβολική κατανάλωση αλκοόλ με την πρώτη ευκαιρία – μια συμπεριφορά που συνδέεται με τον αλκοολισμό. Με δεδομένο μάλιστα ότι ο ΗΚ2 είναι ένας ρετροϊός είναι πιθανό ότι υπάρχοντα αντιρετροϊκά φάρμακα θα μπορούσαν να έχουν αποτέλεσμα. Αυτό βέβαια μένει να ερευνηθεί σε βάθος» αναφέρει ο δρ Μαγιορκίνης και προσθέτει ότι έχουν ήδη δοκιμαστεί κάποια φάρμακα που χορηγούνται για τον HIV ενάντια στον ΗΚ2 και φαίνεται να έχουν αποτελεσματικότητα. «Το γεγονός μάλιστα ότι ρετροϊοί σαν τον ΗΚ2 μπορεί να παίζουν πολύ σημαντικότερο ρόλο στις ανθρώπινες ασθένειες από ό,τι πιστεύαμε αποδεικνύεται και από το ότι ο συγκεκριμένος ιός έχει σχετιστεί με μια πολύ σοβαρή νευρολογική εκφυλιστική νόσο, την πλάγια μυατροφική σκλήρυνση (σ.σ.: έγινε παγκοσμίως γνωστή καθώς από αυτήν έπασχε ο διάσημος αστροφυσικός Στίβεν Χόκινγκ). Ηδη τρέχουν κλινικές δοκιμές που αφορούν χρήση αντιρετροϊκών φαρμάκων σε ασθενείς με πλάγια μυατροφική σκλήρυνση και τα μέχρι στιγμής αποτελέσματα είναι ενθαρρυντικά».
    Τα πολλά ερωτήματα που γεννιούνται τώρα μέσα από τέτοιες απρόσμενες ανακαλύψεις ελπίζεται ότι θα βρουν απαντήσεις στο όχι και τόσο μακρινό μέλλον χάρη σε προηγμένα εργαλεία, όπως οι νέες τεχνολογίες αλληλούχησης του γονιδιώματος αλλά και σε μεγάλες γενετικές μελέτες. Ο κ. Μαγιορκίνης σημειώνει ότι ένα τέτοιο μεγάλο γενετικό ερευνητικό πρόγραμμα που βρίσκεται σε εξέλιξη είναι αυτό των 100.000 γονιδιωμάτων. «Το πρόγραμμα των 100.000 γονιδιωμάτων στο οποίο συμμετέχουμε και εμείς τρέχει στη Βρετανία και περιλαμβάνει δείγματα ασθενών με διάφορες νόσους, αλλά κυρίως με διαφορετικές μορφές καρκίνου, καθώς και με σπάνιες ασθένειες. Η μελέτη των γονιδιωμάτων μόλις ξεκίνησε και αναμένουμε αποτελέσματα μέσα στα επόμενα τρία με τέσσερα χρόνια. Ελπίζουμε ότι το πρόγραμμα αυτό θα συμπληρώσει μεταξύ άλλων πολλά κενά σχετικά με τον ρόλο ή τους πολλαπλούς ρόλους ρετροϊών όπως ο ΗΚ2 στον ανθρώπινο οργανισμό».
     

    Δράση και επιδράσεις

    Ενα από τα «καυτά» ερωτήματα (όχι μόνο από επιστημονικής απόψεως αλλά και από την άποψη της δημόσιας υγείας) στα οποία οι ερευνητές ευελπιστούν ότι θα μπει τελεία μέσω της έρευνας των 100.000 γονιδιωμάτων αφορά το αν ο ΗΚ2 συνεχίζει να αντιγράφεται και σήμερα μέσα στο ανθρώπινο γενετικό υλικό. «Είναι υψίστης σημασίας να ανακαλύψουμε αν ο ρετροϊός αυτός συνεχίζει να δημιουργεί αντίγραφα στο ανθρώπινο γονιδίωμα ή αν σταμάτησε πριν από περίπου 250.000 χρόνια, δηλαδή πριν από την έξοδο των προγόνων μας από την Αφρική. Αν αποδειχθεί ότι πράγματι ο ιός σταμάτησε να πολλαπλασιάζεται, αυτό θα οφείλεται σε ένα απότομο γεγονός και θα πρέπει να ανακαλύψουμε ποιο ήταν αυτό. Αν πάλι δεν έχει σταματήσει ακόμη και σήμερα τον πολλαπλασιασμό του τότε θα μιλούμε για θέμα δημόσιας υγείας, εν δυνάμει άκρως σοβαρό» υπογραμμίζει ο δρ Μαγιορκίνης. Συμπληρώνει πως με βάση στοιχεία εκτιμάται ότι 1 στα 1.200 άτομα κουβαλά ως «κληρονομιά» από τη γέννησή του μια νέα μόλυνση με τον ΗΚ2. «Αν λοιπόν ο ιός πολλαπλασιάζεται σε διαφορετικά μάλιστα σημεία του γονιδιώματος του ανθρώπου πιθανώς να σχετίζεται με ένα μεγάλο εύρος ασθενειών. Μένει να αποδειχθεί στα χρόνια που έρχονται αν συμβαίνει κάτι τέτοιο και αν ο αρχαίος ρετροϊός είναι ένοχος για νόσους που σήμερα δεν θα το υπέθετε κανένας».
    Και όχι μόνο αυτό. Ενα άλλο πιθανό ζήτημα που θα προκύψει αν όντως ο ιός είναι τόσο… δραστήριος ακόμη και σήμερα στον ανθρώπινο οργανισμό αφορά τα νέα παράγωγα αίματος. «Το μέλλον αφορά παράγωγα αίματος που δημιουργούνται με βάση βλαστικά κύτταρα. Ηδη κάτι τέτοιο εφαρμόζεται πειραματικά στη Βρετανία και έχουν δημιουργηθεί κάποιες μικρές δεξαμενές νέων παραγώγων. Αν η καινούργια αυτή πρακτική επεκταθεί παγκοσμίως στα χρόνια που έρχονται, είναι πιθανό τα παράγωγα να επιμολύνονται με τον ιό με όχημα τα βλαστικά κύτταρα και τελικώς να μολύνονται και οι λήπτες των παραγώγων αίματος. Σε μια τέτοια περίπτωση το «ρετρο-ιογενές» ζήτημα θα λάμβανε πολύ μεγάλες διαστάσεις» εξηγεί ο κύριος συγγραφέας της νέας μελέτης. Και καταλήγει αναφέροντας ότι σε κάθε περίπτωση η μελέτη επάνω στον ΗΚ2 αποτελεί μοντέλο για έρευνα σχετικά και με άλλους… παραγκωνισμένους αρχαίους ρετροϊούς. Διότι μπορεί να ήταν… γέροι και ξεχασμένοι, αλλά διεκδικούν – και με αξιώσεις – μια θέση στο κλαμπ των νέων, άγνωστων ιογενών εχθρών. Καλά θα κάνουμε λοιπόν να τους δούμε σοβαρά διότι, ως γνωστόν, ο… παλιός είναι αλλιώς και μπορεί να δημιουργήσει σοβαρά νέα προβλήματα.

    Ο τρίτος «ένοχος» ρετροϊός

    Ο ΗΚ2 είναι ο τρίτος μέχρι σήμερα ρετροϊός που «τίθεται στο εδώλιο του κατηγορουμένου» για πρόκληση βλάβης στους ανθρώπους – προηγήθηκε η ανακάλυψη του ιού HIV που προκαλεί το AIDS καθώς και του ιού HTLV (ανθρώπινος Τ-λεμφοτρόπος ιός ο οποίος συνδέεται με κακοήθειες των Τ κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος και συγκεκριμένα με το Τ-κυτταρικό λέμφωμα των ενηλίκων, κυρίως σε περιοχές όπως η Ιαπωνία, η Καραϊβική, η Κεντρική Αφρική και τμήματα της Νότιας Αμερικής, όπου τα ποσοστά μόλυνσης μπορεί να φθάνουν και το 40%. Κάθε άτομο που μολύνεται με τον ΗTLV έχει πιθανότητα της τάξεως του 5% να αναπτύξει Τ-κυτταρικό λέμφωμα συνήθως έπειτα από μακρά περίοδο 20 ή περισσότερων ετών κατά την οποία είναι ασυμπτωματικό). Στην περίπτωση του ΗΚ2 η βλαβερή επίδραση που αποδείχθηκε από τη νέα μελέτη των ειδικών του ΕΚΠΑ και του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης αφορά για πρώτη φορά μια πολύπλοκη συμπεριφορά, τον εθισμό. Σύμφωνα με τους ειδικούς, ο ιός ΗΚ2 είναι «παθογονικός υπό προϋποθέσεις»: αυτό σημαίνει ότι δεν προκαλεί πρόβλημα σε όλα τα άτομα που τον «κουβαλούν», παρά μόνο σε κάποια, με βάση πιθανότατα και άλλους παράγοντες, είτε γενετικούς είτε περιβαλλοντικούς.

    Πώς τρυπώνουν στον οργανισμό

    Οι ενδογενείς ρετροϊοί εντοπίζονται σε αφθονία στα σπονδυλωτά ζώα με σιαγόνες ενώ μελέτες δείχνουν ότι αποτελούν το 5%-8% του ανθρώπινου γονιδιώματος. Οι περισσότερες μελέτες που τους αφορούν έχουν διεξαχθεί σε ποντίκια, ωστόσο έχουν επίσης μελετηθεί πρόβατα αλλά και πρωτεύοντα είδη. Οι επιστήμονες αναφέρουν ότι οι ιοί αυτοί παίζουν πιθανώς ενεργό ρόλο στη «διαμόρφωση» του γονιδιώματος των ξενιστών τους μέσω πρωτεΐνών που παράγουν και οι οποίες συμβάλλουν σε διαφορετικές λειτουργίες του οργανισμού του ξενιστή, κυρίως σε ό,τι αφορά την αναπαραγωγή και την ανάπτυξη. Ωστόσο ολοένα και περισσότεροι απρόσμενοι νέοι ρόλοι τους γίνονται γνωστοί, όπως αποδεικνύει και η νέα μελέτη.
    Ο κύκλος πολλαπλασιασμού των ρετροϊών εντός του ξενιστή τους γίνεται μέσω της εισαγωγής – της ενσωμάτωσης – ενός αντιγράφου DNA του ιικού γονιδιώματος στο γονιδίωμα των κυττάρων του ξενιστή. Οι περισσότεροι ρετροϊοί μολύνουν σωματικά κύτταρα, ωστόσο κάποιες φορές μπορούν να μολύνουν και τα γεννητικά κύτταρα (αυτά από τα οποία προέρχονται τα ωάρια και τα σπερματοζωάρια). Σε κάποιες περιπτώσεις η μόλυνση αφορά γεννητικά κύτταρα τα οποία αναπτύσσονται σε έναν βιώσιμο οργανισμό. Ο οργανισμός λοιπόν αυτός φέρει το ενσωματωμένο στα γεννητικά κύτταρα ρετροϊκό γονιδίωμα ως αναπόσπαστο κομμάτι του δικού του γονιδιώματος το οποίο μπορεί να κληροδοτήσει στους απογόνους του. Με τον τρόπο αυτόν οι ενδογενείς ρετροϊοί έχουν καταφέρει να «ζουν και να βασιλεύουν» στο γονιδίωμα των ξενιστών τους επί εκατομμύρια χρόνια.
    Science
    Σίβυλλα
    Helios Kiosk