Мы на 8% вирусы, по крайней мере, если говорить о нашем геноме. Среди наших генов живет до 100 тысяч ДНК древних вирусов, однако их предназначение до последнего времени было неясно. Новое исследование свидетельствует о том, что часть этого чужеродного генетического материала может укреплять нашу иммунную систему, и даже защищать нас от других вирусов.

Когда ретровирус заражает клетку, он преобразует РНК в ДНК, которая может затем стать частью хромосомы человека. Время от времени ретровирусы заражают сперму и яйцеклетки, и становятся «эндогенными», то есть, передаются из поколения в поколение. Эндогенные ретровирусы (ЭРВ) не в состоянии производить новые вирусы, и поэтому ученые вначале предполагали, что это безобидные генетические окаменелости.
 

Вызывающие большие споры исследования уже давно позволяют строить предположения о том, что некоторые виды рака, такие как лимфома, это результат вмешательства ЭРВ в нормальное функционирование гена. Но недавно исследователи предположили, что эти вирусы также могут приносить пользу. ЭРВ, которые могли быть унаследованы миллионы лет назад, способны влиять на гены, важные для функции плаценты и, таким образом, могут помогать нам переносить беременность. Более того, есть доказательства того, что они играют определенную роль в раннем человеческом зародыше, помогая бороться с инфекционными вирусами.
 
В новом исследовании ученые под руководством биолога Эдварда Чуонга (Edward Chuong), работающего в Университете штата Юта в Солт-Лейк-Сити, попытались выяснить, помогают ли нам ЭРВ защитится от возбудителей болезни. Они сосредоточились на врожденной иммунной системе, которая является первой линией обороны. В то время как адаптивная иммунная система учится распознавать конкретных возбудителей и отражать их нападение, врожденная система заранее запрограммирована на атаки против целых классов чужаков. Ученые просканировали три различные человеческие клеточные линии ЭРВ в их ДНК, которые могут быть связаны с транскрипционными факторами врожденного иммунитета, отвечающими за реакцию иммунной системы на патогены. Они обнаружили тысячи ЭРВ.
 
Исследователи предположили, что, если они удалят эту вирусную ДНК из клетки, транскрипционные факторы не будут функционировать должным образом, что может привести к разрушению генов, участвующих в ответной реакции иммунной системы. Используя инструмент для редактирования генов CRISPR, они удалили несколько эндогенных вирусов из клетки ДНК.
 
Когда ученые заразили эти лишенные ЭРВ клетки вирусом коровьей оспы, врожденная иммунная реакция у них оказалась гораздо слабее, чем у обычных клеток. Ключевой иммунный белок не вырабатывался и не мог бороться с вирусом. Когда позже исследователи вернули ЭРВ обратно в клетки, иммунная функция восстановилась.
 
«Это новое исследование свидетельствует о том, что древний вирусный элемент помогает нам бороться против инфекций, — говорит Чуонг. — Далее мы продолжим наши эксперименты на мышах».

Это «первоклассное исследование» и «хорошо задокументированный пример поразительного взаимодействия между ЭРВ и организмом-хозяином», — говорит генетик Дикси Магер (Dixie Mager), работающая в канадском Ванкувере в Агентстве раковых заболеваний Британской Колумбии, и изучающая, как генетические элементы порой «перепрыгивают» геномы. Эти исследования указывают на то, что такие вирусные «окаменелости» могли сыграть ключевую роль в эволюции видов, добавляет эволюционный биолог из Центра исследования рака им. Фреда Хатчинсона в городе Сиэтле Хармит Малик (Harmit Malik). «Это яркий пример инноваций», — заявляет он.