Гените, наследени от неандерталците, увеличават риска от зараза с COVID-19, но намаляват риска от ХИВ

Учени от Института по еволюционна антропология на обществото „Макс Планк“ установяват, че откритите наскоро в имунната система неандерталски разновидности на гени, които увеличават сериозно риска от заразяване с нов варианта на COVID-19, в същото време намаляват друг риск, този от проникването на ХИВ инфекция.

Началото

През есента на 2020 г. директорът на Института по еволюционна антропология проф. Сванте Пебо (Svante Pääbo) и колегата му д-р Хюго Зеберг откриват, че хората са наследили от неандерталците основния генетичен рисков фактор за тежко протичане на COVID-19.

Двамата учени продължават да изучават варианта в древната човешка ДНК и през следващата 2021 г.

Наблюденията им показват, че честотата му се е увеличила значително след последния ледников период и той, неочаквано за изследователите, се е превърнал в често срещано явление.

Именно високата честота на тези генни вариации в много от човешките популации кара учените да проучат детайлно и прецизно как неандерталските версии на тези гени влияят върху живота на хора, които са техни носители и дали са в основата на предразположението на човека към други заболявания.

Тази констатация на палеонтолозите насочва вниманието им към търсене отговор на въпроса дали вариантът е имал и благоприятно въздействие върху предшествениците ни.

Както споделя д-р Хюго Зеберг: „Този основен генетичен рисков за COVID-19 фактор се среща толкова често, че започнах да се чудя дали не може да бъде добър за нещо, например, да осигури защита от друго инфекциозно заболяване.“

Проучването

Така започва поредното проучване, което се осъществява само от д-р Хюго Зеберг и екипа му.

Третата човешка хромозома съдържа няколко вариации на неандерталския ген и точно те увеличават риска от тежка форма на COVID-19 и от летален изход за болния.

Генетичният рисков фактор е разположен в района на хромозома 3. В близост има няколко гена, които кодират рецептори в имунната система. Един от тях е CCR5 (протеин на повърхността на белите кръвни телца, който е част от имунната система), чрез който вируса на ХИВ заразява имунната система.

С напредването на наблюденията и детайлните проучвания д-р Зеберг разбира, че хората, които носят рисков фактор за COVID-19 имат по-малко CCR5 рецептори.

Следващата стъпка, която специалистът предприема, е да направи тестове, които да покажат дали за тези хора има по-малък риска да се заразят с вируса на ХИВ.

На помощ идват три големи биобанки (FinnGen, UK BioBank и Michigan Genomic Initiative), чиято геномна база данни екипът анализира.

Само от британската геномна база UK BioBank те проучват информация от над 400 000 британски доброволци, които са дарили своята ДНК за анализ и са преминали през цялостен медицински преглед.

Учените сравняват колко често носителите на неандерталски генни вариации страдат от различни хронични и инфекциозни заболявания.

Резултатът

Съществуват генетични рискови фактори, които влияят върху изхода при заразяването с COVID-19. Основният генетичен рисков фактор за тежкото протичане на заболяването се намира в хромозома 3 и е наследен от неандерталците. Той е бил въведен в съвременните човешки популации чрез генен поток от неандерталците преди 50 000 до 70 000 години.

Проучените задълбочено данни показват, че за носителите на този рисков вариант за COVID-19 има 27% по-нисък риск да се заразят с вируса на ХИВ.

„Това показва как генетичният вариант може да бъде и добра, но и лоша новина. Лоша, ако човек се зарази с COVID-19, но добра, тъй като предлага защита срещу заразяване с ХИВ. Всъщност потокът гени от неандерталците е бил нож с две остриета – генетичният вариант, за който говоря в изследването имаше трагични последици през последните две години по време на пандемията от COVID-19, но от друга страна той е предложил много сериозна защита срещу ХИВ през последните 40 години“, казва д-р Зеберг и допълва, че сега предстои да се види каква е била ролята му през миналите и каква ще бъде през бъдещите пандемии.

ХИВ възниква едва през 20 век, а защитата срещу това инфекциозно заболяване не може да обясни защо вариантът на генетичен риск за COVID-19 е станал толкова разпространен сред хората още преди 10 000 години.

„Може да предположим, че разпространението на генните вариации е било свързано със заболяване, което се е появило след края на ледниковия период“, коментира ученият.

Проучване е публикувано в Proceedings of the National Academy of Sciences.

За д-р Хюго Зеберг и проф. Сванте Пебо

Д-р Хюго Зеберг е изследовател в Института за евволюционна антропология на Макс Планк в Германия и в Катедрата по невронауки на Каролинския институт в Швеция. Сред научните му интереси са теми, свързани с гените на неандерталците, и присъствието им в съвременните хора. Търси отговор на въпросите за генетичната предразположеност към инфекциозни заболявания като COVID-19, например.

Проф. Сванте Пебо е шведски генетик, който има специализация по еволюционна генетика. Той е един от основоположниците на палеогенетиката. От 1997 г. заема поста на директор на отдела по генетика в Института за еволюционна антропология на обществото Макс Планк в Германия.

Проф. Пебо е специалист по медицинска генетика, обща и еволюционна биология, еволюционна антропология, сравнителна геномика. Член е на Кралската академия на науките в Швеция. Почетен член на множество чуждестранни академии.