Вирусы в наших генах: при активации они ухудшают развитие мозга. - Строительство и ремонт

Вирусы в наших генах: при активации они ухудшают развитие мозга.

С тех пор, как наши предки заразились ретровирусами миллионы лет назад, мы несли элементы этих вирусов в наших генах, известных как человеческие эндогенные ретровирусы, или сокращенно HERV. Эти вирусные элементы утратили способность воспроизводиться и инфицировать в ходе эволюции, но являются неотъемлемой частью нашей генетической структуры. Фактически, люди обладают в пять раз больше HERV в некодирующих частях, чем кодирующие гены. До сих пор большое внимание уделялось корреляции HERV и возникновению или прогрессированию заболеваний. Вот почему экспрессия HERV изучалась в образцах патологического происхождения. Хотя эти исследования важны, они не делают выводов о том, являются ли HERV причиной или следствием такого заболевания.

Сегодня новые технологии позволяют ученым глубже понять механизмы HERV и их функции. Вместе со своими коллегами вирусолог Мишель Винсендо впервые сумела продемонстрировать негативные эффекты активации HERV на развитие человеческого мозга .

Активация HERV ухудшает развитие мозга

Используя технологию CRISPR, исследователи активировали определенную группу эндогенных ретровирусов человека в эмбриональных стволовых клетках человека и сгенерировали нервные клетки ( нейроны ). Эти вирусные элементы, в свою очередь, активировали определенные гены, включая классические факторы развития, участвующие в развитии мозга. В результате нейроны коры, то есть нервные клетки в коре головного мозга, полностью утратили свою функцию. Они развивались совершенно иначе, чем здоровые нейроны в этой области мозга – с гораздо более коротким аксоном (отростком нервной клетки), который был гораздо менее разветвленным. Таким образом, активация одной конкретной группы HERV нарушает развитие кортикальных нейронов и, в конечном итоге, развитие мозга.

Клиническая значимость

Поскольку нейродегенеративные заболевания часто связаны с активацией нескольких групп HERV, негативное влияние активации HERV на развитие кортикальных нейронов является важным открытием. Уже известно, что факторы окружающей среды, такие как вирусы, бактерии и ультрафиолетовый свет, могут активировать отдельные HERV, тем самым потенциально способствуя возникновению болезни. Эти знания, в свою очередь, делают HERV еще более интересными для клинического применения. Отключение отдельных вирусных элементов может открыть новую область исследований для лечения пациентов с нейродегенеративными заболеваниями. На следующем этапе группа из Helmholtz Zentrum München изучит влияние деактивации HERV на нейроны в контексте болезни.

Новые пути фундаментальных исследований

Кроме того, результаты исследования дают важные указания на то, что эпигенетические механизмы удерживают вирусные элементы под контролем в здоровом развитии мозга. Мишель Винсендо даже подозревает, что контролируемые HERV играют функциональную роль в нормальном развитии мозга. «Мы переносим эти элементы в течение примерно 40–70 миллионов лет. Мы предполагаем, что их присутствие имеет отношение к нашим естественным процессам, иначе мы бы не сохранили их так долго во время эволюции», – говорит Винсендо. Дальнейшие фундаментальные исследования в этом направлении могут выявить новые функциональные роли HERV.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *