มนุษย์ คงอยู่ไม่ได้ถ้าไม่มี ไวรัส เพราะโปรตีนของไวรัสมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาของ เป็นมนุษย์ เอ็มบริโอ อย่างไรก็ตาม ในบางครั้ง สิ่งเหล่านี้ก่อให้เกิดภัยคุกคามในรูปแบบของโรคต่างๆ เช่น ในกรณีของการระบาดใหญ่ของโควิด-19 ในปัจจุบัน น่าแปลกที่ ไวรัส ประกอบด้วยประมาณ 8% ของจีโนมของเรา ซึ่งได้มาระหว่างวิวัฒนาการ ทำให้เรา "เป็นเหมือนความฝัน"
คำที่น่าอับอายและน่ากลัวที่สุดแห่งปี 2020 อย่างไม่ต้องสงสัยคือ 'ไวรัส'. นิยาย coronavirus เป็นผู้รับผิดชอบต่อโรค COVID-19 ที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อนในปัจจุบันและเศรษฐกิจโลกที่เกือบจะล่มสลายเกือบ ทั้งหมดนี้เกิดจากอนุภาคเล็กๆ ซึ่งไม่ถือว่ามีชีวิต 'สมบูรณ์' ด้วยซ้ำ เพราะมันอยู่ในสภาวะที่ไม่ทำงานนอกโฮสต์ ขณะที่จะขยายเวลาอยู่ภายในเมื่อแพร่เชื้อไปยังโฮสต์เท่านั้น ที่น่าประหลาดใจและน่าตกใจกว่านั้นคือความจริงที่ว่า มนุษย์ มี "ยีน" ของไวรัสมาแต่โบราณกาลและในปัจจุบันยีนของไวรัสประกอบด้วยประมาณ 8% ของ เป็นมนุษย์ จีโนม (1) หากจะมองในแง่นี้ มีเพียง ~1% เท่านั้น เป็นมนุษย์ จีโนมมีหน้าที่รับผิดชอบในการสร้างโปรตีนที่กำหนดว่าเราเป็นใคร
เรื่องราวของความสัมพันธ์ระหว่าง มนุษย์ และ ไวรัส เริ่มต้นเมื่อ 20-100 ล้านปีก่อน เมื่อบรรพบุรุษของเราติดเชื้อ ไวรัส- รีโทรไวรัสภายในแต่ละตระกูลได้มาจากการติดเชื้อของเซลล์เจิร์มไลน์เพียงครั้งเดียวโดยรีโทรไวรัสจากภายนอก ซึ่งหลังจากรวมเข้ากับบรรพบุรุษของเรา ก็ขยายตัวและพัฒนา (2) การขยายพันธุ์ตามมาด้วยการถ่ายทอดแนวนอนจากพ่อแม่ไปสู่ลูกหลาน และในปัจจุบันนี้เรามีจีโนมของไวรัสเหล่านี้ฝังอยู่ใน DNA ของเราเป็น เป็นมนุษย์ รีโทรไวรัสภายนอก (HERV) นี่เป็นกระบวนการต่อเนื่องและอาจเกิดขึ้นในขณะนี้ด้วยซ้ำ ตลอดช่วงวิวัฒนาการ HERV เหล่านี้ได้รับการกลายพันธุ์ และมีเสถียรภาพใน เป็นมนุษย์ จีโนมและสูญเสียความสามารถในการทำให้เกิดโรค ภายใน เบื้องหลังไวรัส ไม่ได้มีเฉพาะใน มนุษย์ แต่มีอยู่ทั่วไปทุกหนทุกแห่งในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด รีโทรไวรัสภายนอกทั้งหมดเหล่านี้จัดกลุ่มเป็นสามคลาส (คลาส I, II และ III) ที่เกิดขึ้นในสัตว์สายพันธุ์ต่าง ๆ แสดงความสัมพันธ์ทางสายวิวัฒนาการตามลำดับความคล้ายคลึงกัน (3) ดังที่ปรากฎใน Figurebelow HERV อยู่ในกลุ่ม Class I
ของไวรัสรีโทรไวรัสที่ฝังตัวต่างๆ ที่มีอยู่ใน เป็นมนุษย์ จีโนม ตัวอย่างคลาสสิกที่ควรกล่าวถึงในที่นี้คือโปรตีนรีโทรไวรัสที่เป็นโปรตีนซองจดหมายที่หลอมละลายได้สูงที่เรียกว่าซินซิติน (5) ซึ่งมีหน้าที่ดั้งเดิมใน ไวรัส คือการหลอมรวมกับเซลล์เจ้าบ้านเพื่อทำให้เกิดการติดเชื้อ โปรตีนนี้ได้ถูกนำมาดัดแปลงแล้ว มนุษย์ เพื่อสร้างรก (การหลอมรวมของเซลล์เพื่อสร้างเซลล์หลายนิวเคลียส) ซึ่งไม่เพียงแต่ให้อาหารแก่ทารกในครรภ์จากแม่ในระหว่างตั้งครรภ์ แต่ยังช่วยปกป้องทารกในครรภ์จากระบบภูมิคุ้มกันของมารดาด้วย เนื่องจากธรรมชาติของโปรตีนซินซิตินจะกดภูมิคุ้มกัน HERV นี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประโยชน์ต่อ เป็นมนุษย์ แข่งขันโดยกำหนดความมีอยู่จริงของมัน
HERV ยังมีส่วนเกี่ยวข้องในการให้ภูมิคุ้มกันโดยธรรมชาติแก่โฮสต์โดยการป้องกันการติดเชื้อเพิ่มเติมจากที่เกี่ยวข้อง ไวรัส หรือลดความรุนแรงของโรคเมื่อมีการติดเชื้อซ้ำในลักษณะเดียวกัน ไวรัส- การทบทวนในปี 2016 โดย Katzourakis และ Aswad (6) อธิบายว่าเกิดขึ้นจากภายนอก ไวรัส สามารถทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบควบคุมยีนที่ควบคุมการทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน ซึ่งนำไปสู่การพัฒนาภูมิคุ้มกัน ในปีเดียวกันนั้น Chuong และคณะ (7) แสดงให้เห็นว่า HERV บางตัวทำหน้าที่เป็นตัวเสริมกฎระเบียบโดยการปรับการแสดงออกของยีนที่เหนี่ยวนำ IFN (interferon) ซึ่งทำให้เกิดภูมิคุ้มกันโดยธรรมชาติ ผลิตภัณฑ์การแสดงออกของ HERV ยังสามารถทำหน้าที่เป็นรูปแบบโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับเชื้อโรค (PAMPs) ซึ่งกระตุ้นตัวรับเซลล์ที่รับผิดชอบแนวป้องกันแรกของโฮสต์ (8-10)
อีกแง่มุมที่น่าสนใจของ HERV คือ บางส่วนแสดงความแตกต่างของการแทรก กล่าวคือ มีสำเนาจำนวนต่างกันในจีโนมเนื่องจากเหตุการณ์แทรก การศึกษาจากกลุ่มตัวอย่าง 20 คนในกลุ่มชาติพันธุ์ต่างๆ เผยให้เห็นรูปแบบการแทรกซ้อนระหว่าง 0-87% ในทุกวิชา (11) สิ่งนี้สามารถมีนัยในการทำให้เกิดโรคโดยการกระตุ้นยีนบางตัวที่ไม่เป็นอย่างอื่น
HERV บางชนิดยังแสดงให้เห็นว่ามีความเกี่ยวข้องกับการพัฒนาความผิดปกติของภูมิต้านทานผิดปกติ เช่น โรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง (12) ภายใต้สภาวะทางสรีรวิทยาปกติ การแสดงออกของ HERV ถูกควบคุมอย่างเข้มงวดในขณะที่อยู่ภายใต้สภาวะทางพยาธิวิทยาเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงในสภาพแวดล้อมภายนอก/ภายใน การเปลี่ยนแปลงของฮอร์โมน และ/หรือปฏิกิริยาของจุลินทรีย์อาจทำให้เกิดการควบคุมการแสดงออกของ HERV ที่บกพร่อง ซึ่งนำไปสู่โรคได้
ลักษณะข้างต้นของ HERV ชี้ให้เห็นว่าไม่เพียงแต่มีอยู่เท่านั้น เป็นมนุษย์ จีโนมเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้แต่พวกมันมีความสามารถในการควบคุมสภาวะสมดุลของระบบภูมิคุ้มกันโดยการกระตุ้นหรือระงับมัน ดังนั้นจึงทำให้เกิดผลที่แตกต่างกัน (จากการเป็นประโยชน์ไปสู่การก่อให้เกิดโรค) ในโฮสต์
การระบาดใหญ่ของโควิด-19 ยังเกิดจากไวรัสรีโทรไวรัส SARS-nCoV-2 ที่อยู่ในตระกูลไข้หวัดใหญ่ และอาจเป็นไปได้ว่าในระหว่างวิวัฒนาการ จีโนมที่เกี่ยวข้องกับตระกูลไข้หวัดใหญ่นี้ ไวรัส ได้รวมเข้ากับ เป็นมนุษย์ จีโนมและปัจจุบันปรากฏเป็น HERV มีการสันนิษฐานว่า HERV เหล่านี้อาจแสดงความหลากหลายที่แตกต่างกันดังที่กล่าวไว้ข้างต้น ในกลุ่มคนที่มีเชื้อชาติต่างกัน ความหลากหลายเหล่านี้อาจอยู่ในรูปแบบของหมายเลขสำเนาที่แตกต่างกันของ HERV เหล่านี้ และ/หรือการมีอยู่หรือไม่มีการกลายพันธุ์ (การเปลี่ยนแปลงในลำดับจีโนม) ที่สะสมในช่วงเวลาหนึ่ง ความแปรปรวนของ HERV แบบบูรณาการนี้อาจให้คำอธิบายเกี่ยวกับอัตราการเสียชีวิตที่แตกต่างกันและความรุนแรงของโรคโควิด-19 ในประเทศต่างๆ ที่ได้รับผลกระทบจากการแพร่ระบาด
***
อ้างอิง:
1. Griffiths DJ 2001. ไวรัสรีโทรไวรัสภายนอกใน เป็นมนุษย์ ลำดับจีโนม จีโนมไบโอล (2001); 2(6) บทวิจารณ์ 1017 ดอย: https://doi.org/10.1186/gb-2001-2-6-reviews1017
2. โบเก้ เจดี; สโตย, เจพี (1997). “Retrotransposons, Retroviruses ภายนอกและวิวัฒนาการของ Retroelements” ในโลงศพ JM; ฮิวจ์ส SH; Varmus, HE (สหพันธ์). รีโทรไวรัส Cold Spring Harbor Laboratory Press. PMID 21433351
3. Vargiu L และคณะ การจำแนกประเภทและลักษณะของ เป็นมนุษย์ รีโทรไวรัสภายนอก รูปแบบโมเสกเป็นเรื่องธรรมดา ไวรัสวิทยาย้อนหลัง (2016); 13: 7. ดอย: 10.1186 / s12977-015-0232-Y
4. Classes_of_ERVs.jpg: Jern P, Sperber GO, Blomberg J (งานดัดแปลง: Fgrammen (พูดคุย)), 2010 ออนไลน์ได้ที่ https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Classes_of_ERVs.svg เข้าถึงเมื่อ 07 พ.ค. 2020
5. ผมบลอนด์ เจแอล; ลาวิลเล็ตต์, ดี; เชย์เน็ต, วี; บูตัน, โอ; โอริโอล, จี; ชาเปล-เฟอร์นันเดส, เอส; มันดรันเดส, S; ตะลุมพุก เอฟ ; คอสเซต ฟลอริดา (7 เมษายน พ.ศ. 2000) “ไกลโคโปรตีนแบบซองของ เป็นมนุษย์ ภายนอก retrovirus HERV-W ถูกแสดงออกในรกของมนุษย์และเซลล์ฟิวส์ซึ่งแสดงออกถึงตัวรับไวรัสรีโทรไวรัสของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิด D” เจ. วิโรล. 74 (7): 3321–9. ดอย: https://doi.org/10.1128/jvi.74.7.3321-3329.2000.
6. Katzourakis A และ Aswad A. วิวัฒนาการ: ภายนอก ไวรัส ให้ทางลัดในการสร้างภูมิคุ้มกันต้านไวรัส ชีววิทยาปัจจุบัน (2016) 26: R427-R429. http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2016.03.072
7. Chuong EB, Elde NC และ Feschotte C. วิวัฒนาการด้านกฎระเบียบของภูมิคุ้มกันโดยธรรมชาติผ่านการเลือกใช้ retroviruses ภายในร่างกาย วิทยาศาสตร์ (2016) ฉบับ. 351 ฉบับ 6277 หน้า 1083-1087 ดอย: https://doi.org/10.1126/science.aad5497
8. Wolff F, Leisch M, Greil R, Risch A, Pleyer L. ดาบสองคมของการแสดงออกของยีน (อีกครั้ง) โดยตัวแทน hypomethylating: จากการล้อเลียนของไวรัสไปจนถึงการเอารัดเอาเปรียบในฐานะตัวแทนรองพื้นสำหรับการปรับจุดตรวจภูมิคุ้มกันเป้าหมาย สัญญาณเซลล์สื่อสาร (2017) 15:13. ดอย: https://doi.org/10.1186/s12964-017-0168-z
9. Hurst TP, Magiorkinis G. การกระตุ้นการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันโดยธรรมชาติจากภายนอก เบื้องหลังไวรัส- เจ เจน วิโรล. (2015) 96:1207–1218. ดอย: https://doi.org/10.1099/vir.0.000017
10. Chiappinelli KB, Strissel PL, Desrichard A, Chan TA, Baylin SB, Correspondence S. การยับยั้ง DNA methylation ทำให้เกิดการตอบสนองของ interferon ในมะเร็งผ่าน dsRNA รวมถึง retroviruses ภายในร่างกาย เซลล์ (2015) 162:974–986. ดอย: https://doi.org/10.1016/j.cell.2015.07.011
11. Mehrab G, Sibel Y, Kaniye S, Sevgi M และ Nermin G. ภายนอกของมนุษย์ retrovirus- การคัดกรองการแทรก H รายงานอณูเวชศาสตร์ (2013) ดอย: https://doi.org/10.3892/mmr.2013.1295
12. Gröger V และ Cynis H. Human Endogenous Retroviruses และบทบาทสมมุติของพวกเขาในการพัฒนาความผิดปกติของภูมิต้านทานผิดปกติเช่นหลายเส้นโลหิตตีบ ไมโครไบโอลด้านหน้า (2018); 9: 265. ดอย: https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.00265
***
