For hundrede tusinder af år siden blev vores forfædre inficeret af en retrovirus. Nogle forskere mener nu, at virusens gamle genetiske spor, der stadig findes i nogle menneskers genomer, tavs fremmer vanedannende adfærd.
Genetiske spor af et retrovirus kaldet HK2 findes mere ofte hos mennesker med stofmisbrug end dem uden afhængighed, og disse spor kan have indflydelse på de omkringliggende gener, som igen kan have indflydelse på menneskelig adfærd, rapporterede en international gruppe forskere i dag (24. september) ) i tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences.
Retrovira - som inkluderer HK2 såvel som human immundefektvirus (HIV) - er vira, der kan indsætte deres genetiske kode i deres værts DNA. Det antages, at omkring 5 til 8 procent af det menneskelige genom er fyldt med spor af gamle retrovirus, der fandt vej ind i vores gener ved at inficere vores forfædre for eons siden.
For det meste adskiller de gamle retrovirussignaturer sig ikke meget mellem mennesker - med andre ord, du og en tilfældig person, du støder på, bærer sandsynligvis de samme slags og mængder af disse gamle spor i dine gener. I modsætning hertil menes spor af HK2-virus at eksistere i kun 5 til 10 procent af mennesker over hele verden.
Det betyder, at i den store udviklingsplan forekom denne virale infektion relativt for nylig, så den ikke har haft tid til at udjævne blandt befolkningen eller blive fliset væk af ved naturlig udvælgelse. "Relativt for nylig" betyder i dette tilfælde, at det har luret i menneskelige gener - og også var til stede i Neandertal- og Denisovan-generne - i mindst 250.000 år.
Lurer gamle infektioner
I den første del af den nye undersøgelse analyserede to forskergrupper, den ene fra University of Athens i Grækenland og den anden fra University of Oxford i England, folks DNA for at se, om de, der havde spor af HK2 i deres gener, var mere tilbøjelige til at have vanedannende tendenser.
I Grækenland analyserede forskere generne fra mere end 200 mennesker, der havde HIV, og i Storbritannien analyserede forskere DNA fra ca. 180 personer med hepatitis C-virus. Begge vira kan spredes gennem intravenøs stofbrug.
Holdet i Grækenland fandt, at de, der smittede HIV ved intravenøs stofbrug, var 2,5 gange mere tilbøjelige til at have spor af HK2 i deres genom end dem, der blev inficeret på anden måde, såsom sex. Tilsvarende var det i Storbritannien 3,6 gange større sandsynlighed for, at de, der smittede hepatitis C gennem intravenøs stofbrug og var langvarig stofbrugere, havde HK2 i deres gener end dem, der ikke var inficeret gennem stofbrug.
Det var tidligere kendt, at hos mennesker med spor af HK2 i deres DNA, kan disse spor findes i et gen kaldet RASGRF2, som spiller en rolle i frigivelsen af dopamin i hjernen. Dopamin er en neurotransmitter, der er tæt forbundet med hjernens glæde kredsløb, og menes at fremme gentagelsen af behagelige aktiviteter. Hvad mere er, kemikaliet kan ændre den måde, hjernen er kablet på, for at få nogen til at gentage behagelige aktiviteter, ifølge National Institute on Drug Abuse. Det er kendt, at stofmisbrug frigiver store bølger af dopamin i hjernen.
I den anden del af undersøgelsen undersøgte forskerne, om HK2-spor havde nogen indflydelse på humane gener. I et laboratoriumeksperiment brugte forskerne genetisk "saks" - CRISPR-Cas9 - til at indsætte spor af HK2 i DNA'et fra menneskelige celler, der ikke allerede indeholdt det. Specifikt indsatte de virale spor i det nøjagtige sted, hvor det er fundet i humant DNA, i RASGRF2-genet.
De fandt, at indsættelse af spor af den gamle virus ændrede udtryksmønsteret for RASGRF2; med andre ord, det ændrede processen, hvorpå information, der er gemt i DNA, blev brugt til at skabe proteiner.
Da dette andet eksperiment blev udført i laboratorieretter, ikke hos mennesker, forbliver den indflydelse, dette fund har på vanedannende adfærd, uklar.
Kunne målretning af gamle vira føre til bedre indgreb?
Den nye undersøgelse er "første gang, der viste, at en gammel viral indsættelse, der varierende findes i befolkningen, har en målelig, i dette tilfælde skadelig, effekt på vores biologi," sagde den co-senior undersøgelsesforfatter Aris Katzourakis, professor i evolution og genomik ved University of Oxford, der ledede den britiske del af undersøgelsen. Katzourakis tilføjede, at den første del af undersøgelsen - hvor forskerne observerede højere forekomst af virale spor hos stofbrugere - kun viser en tilknytning, men den anden del af eksperimentet viser de virale insertioner, der forårsager ændringer i cellens biologi.
Hvad mere er, "integrationen af virussen skete for tusinder af år siden og foregik den vanedannende adfærd, som vi ser i dag," fortalte Katsourakis til Live Science. I deres papir antydede forskerne, at integrationen af denne virus måske på et tidspunkt var gavnlig for mennesker, og det var derfor, at den sejrede i nogen tid, og undgik at gribe den naturlige selektion ud.
Nu håber holdene at forstå nøjagtigt, hvordan HK2-sporene kan påvirke vanedannende opførsel. Dette kan potentielt føre til "bedre interventionsstrategier," sagde Katsourakis. "Hvis vi kan fremstille et lægemiddel til at målrette denne indsættelse, kan vi være på et bedre sted at hjælpe folk med at komme sig efter denne form for opførsel."
"Jeg synes, at implikationerne af denne forskning er enorme," sagde Andrew Xiao, lektor i genetik ved Yale Universitets stamcellecenter, som ikke var en del af undersøgelsen. "Det fortæller os, at der er en masse sårbare pletter, der vil blive genstand for viral integration." Folk har mistanke om dette og har indsamlet data om det i lang tid, men "jeg synes relevansen for menneskelig sygdom er temmelig frisk," sagde han til Live Science.
Stadig er der behov for meget mere forskning. "Jeg synes, det er en meget god start for en masse interessant arbejde, der ligger foran os," tilføjede Xiao.
