Дурное наследство: гены неандертальцев могли ослабить противовирусную защиту людей

Неожиданный поворот эволюции: древняя ДНК неандертальцев, которая помогала предкам, сегодня может мешать иммунитету бороться с вирусами.
Автор Hi-Tech Mail
Взаимодействие H. neanderthalensis и H. sapiens
Карта, показывающая районы Евразии и временные интервалы, в которых, по оценкам, Homo neanderthalensis (архаичная группа людей) и Homo sapiens (единственная сохранившаяся группа людей) произвели гибриды. Данные основаны на анализе образцов ископаемых останков человека в указанных местах.Источник: https://commons.wikimedia.org/

Генетическое наследие неандертальцев, сохранившееся в ДНК современных людей, может быть связано со сниженной защитой от ряда распространенных ДНК-вирусов. К такому выводу пришли исследователи из Института геномики Тартуского университета. Работа опубликована в журнале Genome Biology and Evolution.

Ученые проанализировали данные участников британского биобанка UK Biobank и сопоставили присутствие древних генетических вариантов — прежде всего неандертальского происхождения — с вирусной нагрузкой по пяти распространенным ДНК-вирусам.

В центре внимания оказались Вирус Эпштейна—Барр, Вирус герпеса человека VII типа и анелловирусы семейства Teno. Эти инфекции широко распространены, часто сохраняются в организме годами и нередко протекают бессимптомно. Однако количество вирусной ДНК в организме показывает, насколько эффективно иммунная система держит чужаков под контролем.

Архаичные гаплотипы с ассоциациями на уровне ДНК-вирусов из UK Biobank
Архаичные гаплотипы с ассоциациями на уровне ДНК-вирусов из UK BiobankИсточник: GBE

Исследование выявило: участки ДНК архаичного происхождения непропорционально часто были связаны именно с более высокой вирусной нагрузкой. Иными словами, унаследованные от неандертальцев варианты далеко не всегда помогают иммунитету — в случае с некоторыми ДНК-вирусами эффект может быть обратным.

То, что помогало 50 тысяч лет назад, сегодня может мешать

Авторы подчеркивают: современные результаты не означают, что эти генетические варианты были вредны для самих неандертальцев и даже для контактировавших с ними H. sapiens.

Причина — в быстрой эволюции вирусов. За десятки тысяч лет патогенная среда изменилась радикально. Генетический профиль, который когда-то снижал вирусную нагрузку и повышал шансы на выживание, в современных условиях способен работать с точностью до наоборот.

Название * Свидетельства селективного представления архаических галлотипов в трех евразийских популяциях
Название * Свидетельства селективного представления архаических галлотипов в трех евразийских популяцияхИсточник: https://academic.oup.com/

Исследователи также обнаружили признаки изменения естественного отбора в некоторых геномных участках с архаичным происхождением. Вероятно, часть таких вариантов сначала закрепилась как полезная, а позже стала менее выгодной для человека.

Это особенно интересно на фоне более ранней работы 2018 года: тогда ученые показали, что неандертальская ДНК, наоборот, могла усиливать защиту от РНК-вирусов, включая древние аналоги гриппа и других быстро мутирующих инфекций. Новый анализ впервые четко показал: для ДНК-вирусов картина может быть противоположной.

Патогенная среда, с которой сталкивались неандертальцы десятки тысяч лет назад, сильно отличалась от современной. Вариант, который снижал вирусную нагрузку тогда, сегодня может ее повышать.
Майкл Даннеманн
Соавтор исследования.
Майкл Даннеманн
Профессор эволюционной геномики Майкл ДаннеманнИсточник: https://phys.org/

Интересные факты

У современных людей вне Африки в среднем около 2% генома имеют неандертальское происхождение. У жителей Океании дополнительно сохраняется еще 2–4% денисовской ДНК.

Вирус Эпштейна-Барр присутствует у большинства взрослых людей на планете и может сохраняться в организме пожизненно. 

За последние годы генетики связали неандертальское наследие не только с иммунитетом, но и с особенностями кожи, обмена веществ и реакции на некоторые заболевания.

О том, как неандерталец без наркоза лечил себе пульпит, не в силах просто избавиться от коренного зуба, читайте в материале Hi-Tech Mail.