AVASTUS ⟩ Koroonaviirus möllas 25 000 aastat tagasi ja jättis olulise jälje inimeste DNAsse

Koroonaviirus. Illustratsioon. Foto: Shutterstock

Koroonaviirus võis üle 20 000 aasta tagasi levida üle Ida-Aasia, jättes jälgi kaasaegse Hiina, Jaapani ja Vietnami inimeste DNAsse. Uurimus, mis avaldati ajakirjas Current Biology, leidis nende piirkondade kaasaegsetes populatsioonides 42 geenis tõendeid geneetilise kohastumise kohta koroonaviiruste perekonnaga.

Pandeemiad võivad olla sama vanad kui inimkond

Pandeemiaid on olnud omajagu. Ainuüksi 20. sajandil viisid gripiviiruse kolm tüve laiahaardeliste haiguspuhanguteni, mille tagajärjel hukkus miljoneid inimesi: aastatel 1918–1920 levis Hispaania gripp, aastatel 1957–1958 Aasia gripp ja 1968-1969 Hongkongi gripp.

Ajaloolised andmed viiruste ja muude patogeenide põhjustatud haiguspuhangute kohta ulatuvad tagasi aastatuhandeid. Tundub usutav, et need ulatuvad veelgi kaugemale — kõige varasemasse inimajalukku, vahendab The Conversation.

Iidsed ränded, mille käigus suundusid meie esivanemaid Aafrikast kogu maailma laiali, olid heaks pinnaseks kokkupuutel uute patogeenidega. Nagu paljud teised keskkonnaprobleemid, võisid ka need iidsed viiruslikud kokkupuuted vallandada kohanemise, mis aitas meie esivanematel ellu jääda. Need kohandused võisid hõlmata füsioloogilisi või immunoloogilisi muutusi, mis parandasid nakkuste suhtes resistentsust või vähendasid haiguse mõju tervisele.

Haigustega kohanemine võib jätta geneetilised jäljed

Viimase paarikümne aasta jooksul on geneetikud välja töötanud võimsad statistilised vahendid, et paljastada ajalooliste kohanemisjuhtumite geneetilised jäljed, mis on jäänud tänapäeval elavate inimeste genoomidesse. Need tööriistad on võimaldanud teadlastel avastada geene, mis tähistavad muuhulgas kohanemist kõrgmäestikus elamiseks ja täiskasvanuna piima tarbimiseks.

Teadurite meeskonda huvitas, kas ajaloolised kohtumised iidsete koroonaviirustega on tänapäeva inimpopulatsiooni jälje jätnud. Lisaks ajalooliste koroonaviiruse puhangute paljastamisele võib see teave anda uusi teadmisi koroonaviirusnakkuse geneetilisest taustast ja sellest, kuidas need viirused tänapäeval inimestel haigusi põhjustavad.

Viirused on lihtsad olendid, millel on üks eesmärk: teha endast rohkem koopiaid. Kuid nende lihtne bioloogiline struktuur tähendab, et nad ei saa iseseisvalt paljuneda.

Selle asemel peavad nad tungima teiste organismide rakkudesse ja kaaperdama nende molekulaarsed paljunemismehhanismid. Viiruste invasioonid hõlmavad peremeesraku poolt toodetud spetsiifiliste valkude seondumist ja nendega suhtlemist — neid nimetatakse viirusega interakteeruvateks valkudeks (VIP).

Iidse koroonaviiruse jäljed

Teadurid rakendasid tipptasemel arvutusanalüüse enam kui 2500 inimese genoomidele 26 populatsioonist üle maailma. «Kohanemisallkirjad» leiti 42 erinevast inimese geenist, mis kodeerivad VIP-sid.

Need VIP-signaalid esinesid ainult viies populatsioonis, mis olid kõik pärit Ida-Aasiast. See viitab sellele, et tänapäevaste ida-aasialaste esivanemad puutusid koroonaviirustega kokku umbes 25 000 aastat tagasi.

Edasine testimine näitas, et 42 muutust ilmnesid peamiselt kopsudes – see on kude, mida Covid-19 sümptomid kõige enam mõjutavad. Samuti saadi kinnitust, et need valgud suhtlevad otseselt praeguse pandeemia eest vastutava SARS-CoV-2 viirusega.

Teised sõltumatud uuringud on samuti näidanud, et VIP-geenide mutatsioonid võivad vahendada vastuvõtlikkust SARS-CoV-2 suhtes ja Covid-19 sümptomite raskust. Lisaks kasutatakse Covid-19 ravis praegu mitut VIP-geeni kas ravimite sihtmärkidena või on see osa kliinilistest uuringutest.

Tõendid viitavad, et enamik inimese genoomi adaptiivseid ehk kohastumuslikke mutatsioone on regulatiivsed mutatsioonid – geene võis olla vaja arengu käigus niiöelda ümber kirjutada erinevatel aegadel ja erinevates kohtades või vastusena rakuvälistele stiimulitele.

Kui 900 inimpõlve tagasi hakkas viirus peremeesrühmi nakatama, tehti ka esmane laialdane looduslik valik ja oma geene said suurema tõenäosusega edasi anda need, kes olid juba paremini võimelised viirusega koos eksisteerima.

Eluks koos peremeesorganismidega muutus aegamööda ka viirus ise, et tagada inimese ellu jäämisega enda kestvus.

Ajalooliste viiruspuhangute poolt mõjutatud geenide avastamine võib aidata jõuda paremate ravimeetoditeni.