De acordo com uma nova pesquisa que meus colegas e eu publicamos recentemente, sequências de DNA viral incorporadas em nossos genomas que são relíquias de pandemias virais anteriores ainda estão ativas em indivíduos saudáveis.
Cerca de 8% do genoma humano é composto por HERVs, ou retrovírus endógenos humanos. Esses vírus foram transmitidos por infecções que os ancestrais primatas dos humanos contraíram há milhões de anos. Por causa de como eles se reproduzem, eles se tornaram parte do genoma humano.
Esses retrovírus antigos, como o HIV moderno, tiveram que inserir seu material genético no genoma do hospedeiro para se reproduzir. Normalmente, o material genético viral desse tipo não é transmitido de uma geração para a outra. No entanto, alguns retrovírus antigos adquiriram a capacidade de infectar células germinativas como óvulos ou espermatozóides, que transmitem seu DNA às gerações subseqüentes. Ao longo de milhões de anos, esses retrovírus se incorporaram aos genomas dos ancestrais humanos, concentrando-se nas células germinativas. Isso pode ter um impacto sobre como os pesquisadores atualmente rastreiam e testam doenças.
Na forma de um provírus, os vírus inserem seus genomas em seus hospedeiros. Mais de 60.000 provírus compõem o genoma humano e existem aproximadamente 30 tipos distintos de retrovírus endógenos humanos presentes na população humana atualmente. Eles demonstram a extensa história das inúmeras pandemias às quais a humanidade foi submetida ao longo de sua evolução. Devido à sua fixação não apenas no genoma humano, mas também nos genomas de chimpanzés, gorilas e outras espécies de primatas, os pesquisadores acreditam que esses vírus já infectaram uma grande parte da população.
Os genes HERV são ativos em tecidos doentes, como tumores, e durante o desenvolvimento embrionário humano, de acordo com nossa e outras pesquisas. No entanto, pouco se sabia sobre como os genes HERV ativos estão no tecido saudável.
Nosso laboratório decidiu se concentrar em uma classe de HERVs, HML-2, para responder a essa pergunta. Desde que desapareceram há menos de 5 milhões de anos, esse grupo de HERVs tem sido o mais ativo. Dentro do genoma humano, alguns de seus provírus ainda possuem a capacidade de produzir proteínas virais.
Em um banco de dados contendo mais de 14.000 amostras de tecidos doados de todas as partes do corpo, examinamos o material genético. 37 provírus HML-2 distintos que ainda estavam ativos foram identificados quando procuramos sequências que correspondiam a cada provírus HML-2 no genoma. Um ou mais desses provírus estavam ativos de alguma forma em cada uma das 54 amostras de tecido que examinamos. Além disso, cada amostra de tecido continha material genético de pelo menos um provírus que ainda tinha potencial para gerar proteínas virais.
Os pesquisadores prestaram muita atenção ao fato de que milhares de vírus antigos ainda existem no genoma humano e podem até produzir proteínas, especialmente porque vírus relacionados que ainda estão ativos hoje podem causar câncer de mama e doenças semelhantes à AIDS em animais.
Ainda está sob investigação se os remanescentes genéticos de retrovírus endógenos humanos podem infectar indivíduos. A presença de material genético HERV no tecido doente tem sido associada a condições como a doença de Lou Gehrig, também conhecida como esclerose lateral amiotrófica, esclerose múltipla e até esquizofrenia. Pesquisadores descobriram partículas semelhantes a vírus de HML-2 em células cancerígenas.
Ao demonstrar que os genes HERV estão presentes mesmo em tecidos saudáveis, nosso estudo fornece uma nova perspectiva sobre esses dados. Como resultado, é possível que a presença do RNA do HERV não seja suficiente para vincular o vírus a uma doença.
É importante ressaltar que também indica que os medicamentos podem não ser mais capazes de atingir com eficácia as proteínas ou genes do HERV. Vários medicamentos em potencial, incluindo medicamentos antirretrovirais, anticorpos para câncer de mama e terapias com células T para melanoma, têm considerado os HERVs como alvo. A atividade dos genes HERV em tecidos saudáveis também precisará ser levada em consideração ao usá-los como biomarcadores de câncer em tratamentos.
Os HERVs, por outro lado, podem até ser benéficos para as pessoas, como sugere nossa pesquisa. A sincitina, o HERV mais conhecido que está embutido nos genomas de humanos e animais, é um gene derivado de um antigo retrovírus que desempenha um papel significativo no desenvolvimento da placenta. A proteína derivada do vírus que codifica esse gene é necessária para a gravidez em todos os mamíferos.
Os retrovírus endógenos também foram usados por camundongos, gatos e ovelhas para se protegerem do antigo vírus original que os produziu. Mesmo que esses genes virais incorporados não possam usar a maquinaria de seu hospedeiro para produzir um vírus completo, partes danificadas suficientes estão no corpo para evitar que o hospedeiro encontre seu vírus ancestral durante seu ciclo de replicação. Um HERV pode ter desempenhado essa função protetora em humanos milhões de anos atrás, de acordo com cientistas. Nossa pesquisa identifica alguns HERVs adicionais que o corpo pode ter reivindicado ou cooptado muito antes para o mesmo propósito.
Além de fornecer respostas, nosso estudo lança luz sobre níveis anteriormente desconhecidos de atividade de HERV no corpo humano.
Ainda há muito a aprender sobre os vírus antigos que ainda estão presentes no genoma humano, como se sua presença é vantajosa ou não e o mecanismo pelo qual eles funcionam. Também será crucial determinar se algum desses genes é realmente transformado em proteínas.
As respostas a essas perguntas podem esclarecer as funções anteriormente desconhecidas desses genes virais antigos e fornecer aos pesquisadores uma compreensão mais profunda de como o corpo humano responde à evolução em conjunto com esses remanescentes de antigas pandemias.
