El genoma humano consta de 8 virus y he aquí por qué es importante

 

El genoma humano consta de 8 virus y he aquí por qué es importante

Aproximadamente el 8% de nuestro genoma son restos de virus antiguos que una vez entraron en el cuerpo de nuestros antepasados.

Los restos de epidemias virales antiguas, en forma de secuencias de ADN viral incrustadas en nuestros genomas, todavía están activos en personas sanas, según un nuevo estudio que mis colegas y yo publicamos recientemente.

Los restos de retrovirus endógenos humanos (HERV) constituyen aproximadamente el 8% del genoma humano. Son el resultado de enfermedades que sufrieron los antiguos ancestros del hombre hace millones de años. Y estos virus se han convertido en parte del genoma humano por la forma en que se replican.

Al igual que el VIH moderno, estos antiguos retrovirus tenían que insertar su material genético en el genoma del huésped para que tuviera lugar el proceso de replicación. Por lo general, dicho material genético de virus no se transmite de generación en generación.

Pero algunos retrovirus antiguos han adquirido la capacidad de infiltrarse en las células germinales primordiales, como los óvulos o los espermatozoides, que en realidad transmiten su ADN a las generaciones futuras.

Al invadir las células germinales primordiales, estos retrovirus han logrado arraigarse en los genomas de los ancestros humanos durante varios millones de años, y ahora pueden incluso influir en la forma en que los investigadores analizan ciertas enfermedades.

Genes activos de virus en el genoma humano

Los virus introducen su genoma en las células huésped en forma de provirus. Actualmente, existen alrededor de 30 tipos diferentes de retrovirus humanos endógenos en humanos, es decir, el genoma humano contiene más de 60 mil provirus.

Estos provirus pueden contar la larga historia de las múltiples pandemias que ha tenido que atravesar la humanidad en el curso de su evolución.

Los científicos creen que numerosas poblaciones alguna vez estuvieron infectadas con estos virus, ya que sus secuencias de ADN se fijaron no solo en el genoma humano, sino también en los genomas de chimpancés, gorilas y otros primates.

Las investigaciones realizadas en nuestro laboratorio y en otros han demostrado que los genes HERV están activos en tejidos enfermos, como los tejidos tumorales, así como durante el desarrollo embrionario humano. Pero aún se desconoce en gran medida qué tan activos son los genes HERV en los tejidos sanos.

Para responder a esta pregunta, nuestro laboratorio decidió centrarse en un grupo de HERV llamado HML-2. Es el grupo activo más reciente de todos los HERV: estos virus desaparecieron hace menos de 5 millones de años. Pero incluso ahora, algunos de sus provirus que persisten en el genoma humano muestran la capacidad de producir proteínas virales.

Analizamos el material genético en una base de datos que contiene más de 14.000 muestras de tejido extraídas de una amplia variedad de órganos y partes del cuerpo. Buscamos secuencias correspondientes a cada provirus HML-2 en el genoma humano y encontramos 37 provirus HML-2 diferentes que todavía estaban activos.

Las 54 muestras de tejido que analizamos tenían alguna evidencia de actividad de uno o más de estos provirus. Además, todas las muestras de tejido también contenían material genético de al menos un provirus que todavía tenía la capacidad de producir proteínas virales.

El papel de los virus HERV en el mantenimiento de la salud y el desarrollo de enfermedades

El hecho de que miles de piezas de virus antiguos todavía estén presentes en el genoma humano e incluso puedan producir proteínas es de gran interés para los científicos, especialmente porque virus similares a ellos, que permanecen activos hasta el día de hoy, pueden causar este tipo de enfermedades, como el cáncer de mama. y una enfermedad similar al SIDA en los animales.

Aún no está claro si los restos genéticos de los retrovirus endógenos humanos todavía son capaces de causar enfermedades en los humanos.

Los científicos han encontrado partículas similares a los virus HML-2 en las células cancerosas, y la presencia de material genético de HERV en los tejidos afectados se ha relacionado con el desarrollo de enfermedades como la esclerosis lateral amiotrófica, la esclerosis múltiple e incluso la esquizofrenia.

Nuestro estudio analiza de nuevo estos datos y muestra que los genes HERV están presentes incluso en tejidos sanos. Esto significa que la presencia de ARN del HERV puede no ser suficiente para vincular el virus con el desarrollo de una enfermedad en particular.

Más importante aún, también significa que los genes o las proteínas de HERV ya no pueden ser objetivos farmacológicos adecuados. Para HERV, los científicos han probado una variedad de medicamentos, incluidos antirretrovirales, anticuerpos para el cáncer de mama y terapia de células T para el melanoma.

En la aplicación de tratamientos que utilicen genes HERV como biomarcador de cáncer, también se debe tener en cuenta su actividad en tejidos sanos.

Por otro lado, nuestro estudio muestra que los HERV pueden incluso ser beneficiosos para los humanos. El HERV más conocido que ha invadido los genomas humanos y animales es la sincitina, que es un gen derivado de un retrovirus antiguo que desempeña un papel importante en la formación de la placenta.

El embarazo en todos los mamíferos depende de la proteína que codifica este gen.

Mientras tanto, ratones, gatos y ovejas también han encontrado una forma de utilizar retrovirus endógenos para defenderse del antiguo virus original que los creó.

Si bien estas secuencias de ADN viral invasoras no pueden obligar al huésped a recrear un virus completo, suficientes de estas piezas circulan en el cuerpo del huésped para evitar que su virus antepasado se replique si el huésped lo encuentra.

Los científicos sugieren que un HERV pudo haber jugado un papel protector entre los humanos hace millones de años. Nuestro estudio muestra que algunos otros HERV podrían haber ingresado al genoma humano y luego ser utilizados por el cuerpo humano con el mismo propósito.

Muchos más desconocidos

Nuestro estudio demostró niveles de actividad de HERV en el cuerpo humano que antes se desconocían y, como resultado, generó tantas preguntas como respuestas.

Todavía tenemos mucho que aprender sobre los virus antiguos que persisten en el genoma humano, incluso si su presencia beneficia a los humanos y qué mecanismos son responsables de su actividad. Además, será necesario estudiar si estos genes pueden desencadenar la producción de proteínas virales.

Cuando respondamos a estas preguntas, podremos comprender las funciones previamente desconocidas de los genes de estos virus antiguos y ayudar a los científicos a descubrir cómo responde el cuerpo humano a la evolución, manteniendo en su interior ecos de antiguas pandemias.

Por jaime