Misteriozni virusni DNK u ljudskom genomu povezan sa psihijatrijskim poremećajima

Ilustracija: Pixabay

Oko 8% ljudskog DNK sastoji se od genetskih sekvenci dobijenih od drevnih virusa. Ove sekvence, poznate kao ljudski endogeni retrovirusi (ili Hervs), datiraju stotinama hiljada do miliona godina unazad – neki čak i pre nego što se pojavio Homo sapiens.

Najnovija istraživanja sugerišu da neke drevne virusne DNK sekvence u ljudskom genomu igraju ulogu u predispoziciji ka psihijatrijskim poremećajima kao što su šizofrenija, bipolarni poremećaj i  depresivni poremećaj, piše Science alert.

Preporučujemo

Hervs predstavljaju ostatke ovih infekcija drevnim retrovirusima. Retrovirusi su virusi koji ubacuju kopiju svog genetskog materijala u DNK ćelija koje inficiraju.

Retrovirusi su nas verovatno inficirali u više navrata tokom naše evolucione prošlosti. Kada su se ove infekcije desile u ćelijama sperme ili jajnih ćelija koje su stvorile potomstvo, genetski materijal ovih retrovirusa prenošen je na naredne generacije, postajući trajni deo naše loze.

U početku su naučnici smatrali Hervs "otpadna DNK" – deo našeg genoma bez vidljive funkcije. Međutim, kako je naše razumevanje ljudskog genoma napredovalo, postalo je jasno da ovaj „otpadak“ ima više funkcija nego što se prvobitno pretpostavljalo.

Prvo, istraživači su otkrili da Hervs može regulisati ekspresiju drugih ljudskih gena. Kaže se da je genetska karakteristika „ispoljena“ ako se njen DNK segment koristi za proizvodnju RNK (ribonukleinske kiseline) molekula.

Ovi RNK molekuli mogu zatim služiti kao posrednici koji vode ka proizvodnji specifičnih proteina, ili pomažu u regulaciji drugih delova genoma.

Početna istraživanja su sugerisala da Hervs regulišu ekspresiju susednih gena sa važnim biološkim funkcijama. Jedan od primera toga je Herv koji reguliše ekspresiju gena uključenog u modifikovanje veza između moždanih ćelija.

Takođe je otkriveno da Hervs proizvode RNK i čak proteine u uzorcima krvi i mozga. Ovi molekuli imaju potencijal da izvršavaju širok spektar funkcija, jer mogu putovati kroz ćelijske odeljke da bi obavljali različite uloge.

Naučnici su takođe pronašli dokaze koji sugerišu da su određeni ljudski geni izvedeni iz Hervs. Ovo ukazuje na to da je bilo slučajeva tokom evolucije kada su Hervs virusi služili za obavljanje specijalizovane biološke funkcije. Na primer, ljudski geni sincitini 1 i 2, koji su izvedeni iz Hervs, igraju ključne uloge u razvoju posteljice.

Hervs u psihijatrijskim poremećajima

S obzirom na obilje Hervs u genomu i njihove potencijalno brojne funkcije, naučnici su želeli da bolje razumeju da li je genetska podložnost određenim psihijatrijskim poremećajima povezana sa razlikama u ispoljavanju Hervs-a.

U studiji, profilisana je ekspresija Hervs u skoro 800 uzoraka mozga dobijenih obdukcijom. Ovo je pomoglo da se identifikuju DNK varijacije koje su uticale na ispoljavanje Herv u mozgu.

Zatim su uporedili ove informacije sa nalazima velikih genetskih studija koje su uporedile genetske razlike između desetina hiljada ljudi, sa i bez mentalnih zdravstvenih stanja. Ove studije su identifikovale varijacije u DNK povezane sa različitim psihijatrijskim stanjima.

Zaključeno je da je ekspresija četiri Hervs virusa povezana sa genetskom predispozicijom za psihijatrijske poremećaje. Ekspresija dva od ovih Hervs bila je povezana sa šizofrenijom, jedan Herv sa šizofrenijom i bipolarnim poremećajem, a jedan sa depresijom.

Ovi rezultati sugerišu da Hervs mogu igrati važniju ulogu u mozgu nego što se prvobitno mislilo.

Postoji mnogo gena uključenih u psihijatrijske poremećaje, a Hervs su samo deo ove slagalice. Iako je za precizno određivanje uticaja ovih Hervs na moždane ćelije i na podložnost osobe određenim psihijatrijskim poremećajima potrebno dalje istraživanje, ova studija je prva koja pokazuje da genetska podložnost za psihijatrijski poremećaj takođe deluje preko ovih drevnih virusnih DNK sekvenci.

Još je prerano za određivanje praktičnih primena ovih nalaza kao i da li bi mogli biti korišćeni za razvoj novih načina lečenja psihijatrijskih bolesti, ali smo optimistični u vezi sa ovim pravcem istraživanja.

Još je prerano za određivanje praktičnih primena ovih nalaza i potencijalnog razvoja novih tretmana, ali istraživači su optimistični. Povezujući Herv ekspresiju u mozgu sa psihijatrijskim poremećajima, istraživanje prepoznaje važnost ovih misterioznih sekvenci u ljudskom genomu, koje su bile zanemarene godinama.

(Telegraf Nauka / Science alert)