W poszukiwaniu źródeł HIV

Wirus HIV może oddziaływać na nasz gatunek o wiele dłużej niż dotąd sądzono. Prof. Alfred Roca z University of Illinois przekonuje, że analizując genom izolowanej zachodnioafrykańskiej populacji, możemy zdobyć ważne wskazówki odnośnie do ewolucji choroby.

Uważa się, że HIV pochodzi od szympansów ze środkowej Afryki, zakażonych małpim wirusem nabytego upośledzenia odporności (SIV). Jeśli weźmie się pod uwagę różnorodność SIV u szympansów, sugeruje to, że nasi najbliżsi kuzyni mają z wirusem do czynienia [już] od dziesiątków tysięcy lat.

Wirusy HIV-1 M odpowiadają za 90% ludzkich zakażeń (stąd ich nazwa: M to skrót od ang. major lub mainstream). Większość naukowców sądzi, że pokonały one barierę międzygatunkową w jakimś momencie czterdziestolecia na przełomie XIX i XX w. (w latach 1884-1924 r.). Roca forsuje jednak inną teorię. Wg niego, szczepy te "przebiły się" przez barierę wcześniej, co więcej, robiły to wielokrotnie. Przez to dobór naturalny faworyzował w izolowanych wiejskich społecznościach genetyczną oporność, a same wirusy pozostawały niewykryte.

Pewne prace sugerują, że utrzymanie się HIV u ludzi wymagało gęstości zaludnienia typowych dla większych miast, które pojawiły się w zachodnio-środkowej Afryce w erze kolonialnej. Istotny wydaje się też fakt, że przed erą współczesnej medycyny, głównie szczepionek, choroby zakaźne, np. ospa, dziesiątkowały społeczności. Osoby z upośledzoną odpornością umierały jako pierwsze, przez co wirus związany z ich przypadłością się nie upowszechniał.

Jeśli HIV wielokrotnie przekraczał barierę międzygatunkową, możliwe, że w zaatakowanych grupach dobór naturalny faworyzował ochronne warianty genetyczne. Aby potwierdzić albo obalić swoje przypuszczenia, Roca postanowił przeanalizować genom Pigmejów BiAka. Wybrano właśnie ich, bo zamieszkują lasy stanowiące terytorium szympansa środkowego (Pan troglodytes troglodytes), czyli podgatunku szympansa, który prawdopodobnie stanowi źródło współczesnej pandemii. Zespół porównywał genotyp SNP BiAka z populacjami spoza areału tych naczelnych, np. Mbuti.

Naukowcy mieli dostęp do genomu BiAka, bo z inicjatywy Instytutu Morrisona Uniwersytetu Stanforda jakiś czas temu rozpoczęto Projekt Badania Różnorodności Ludzkiego Genomu (Human Genome Diversity Project, HGDP). Uzyskano próbki z 52 grup z całego świata, a następnie przyglądano się polimorfizmom pojedynczego nukleotydu (ang. single nucleotide polymorphism, SNP) w ok. 650 tys. lokalizacji.

Ponieważ w latach 80. badania linii komórkowych osób chorych na AIDS lub należących do grup ryzyka wskazały na 26 lokalizacji wpływających na oporność na HIV, Kai Zhao z laboratorium Roki dokładnie im się teraz przyjrzał. Najpierw szukał wskazówek świadczących o doborze (dobór cechy genetycznej zmniejsza różnorodność w wybranym rejonie chromosomalnym badanej społeczności, a jednocześnie prowadzi do zwiększenia różnic między populacjami). Później analizował regiony obejmujące ochronne geny wytypowane w latach 80. i sprawdzał, czy pokrywają się one z wykrytymi sygnaturami doboru. Okazało się, że większość przypadków pokrywania się dotyczyła BiAka.

W nakładających się obszarach zidentyfikowano 4 geny kodujące białka oddziałujące albo na zdolność HIV do zakażania komórek właściciela, albo na postępy choroby. Także w przypadku kilku innych genów SNP związane z ochroną przed HIV-1 powszechnie występowały u BiAka.

Roca przestrzega przez pochopnym huraoptymizmem, bo wyniki mogą być fałszywie dodatnie. Wykryta sygnatura doboru to zaledwie sugestia prawdopodobieństwa, a nie pewnik.

HIV Pigmeje BiAka Mbuti genom oporność polimorfizm pojedynczego nukleotydu SNP