Virusurile ne-au facut oameni si ne pot trata de boli

Biroul lui Thierry Heidmann, adiacent laboratorului pe care il conduce la Institutul "Gustave Roussy" din Paris, poate trece drept un muzeu al catastrofelor genetice, incepe o ampla analiza realizata de revista "The New Yorker". Sertarele cercetatorului care cauta in virusuri leacuri pentru SIDA si cancer sint impinzite cu dosare scortoase pentru varsat de vint, virusul Ebola si diferite forme de gripa, alaturi de cele pentru agenti patogeni mai obscuri, de genul virusului leucemiei la feline. HIV ocupa singur un raft intreg, iar virusuri de toate felurile furnica prin eprubetele si frigiderele laboratorului.

Unii cercetatori sint convinsi ca anumite virusuri si-au lasat amprenta asupra evolutiei speciei umane. Dar numai infiltrarea unor asemenea agenti patogeni in celulele folosite pentru reproducere poate sa ne modifice structura genetica, iar retrovirusurile, care imping codul genetic dinspre ADN spre ARN, sint singurele care pot face acest lucru. Cind infecteaza o celula, acestea elibereaza o enzima speciala ce le permite sa se multiplice si sa-si mute propriile gene in ADN-ul celulei. Oamenii de stiinta cred ca, daca un retrovirus ataca celulele de reproducere, iar embrionul supravietuieste, atunci el si-ar pune amprenta asupra speciei noastre din mama in fiu. "Putine virusuri sint capabile sa-si insereze informatia genetica in genomul celulei invadate. Si mai putine sint acelea care au drept tinta celulele sexuale, astfel incit sa poata fi transmise generatiilor urmatoare", arata insa pentru Cotidianul cercetatorul Mihnea Bostina, de la Harvard Medical School din Boston. HIV, de exemplu, este un retrovirus care nu infecteaza celulele sexuale si, nefiind mostenit, nu lasa nici o urma a evolutiei sale.

Cind au facut harta genomului uman, in 2003, cercetatorii au descoperit ca in jur de 8% din el inglobeaza ramasite ale unor retrovirusuri extincte, intiparite in ADN-ul stramosilor nostri cu milioane de ani in urma. "Dintre cele peste trei miliarde de baze care alcatuiesc genomul uman, doar doua procente sint folosite pentru crearea organismului. Insa virusurile inserate in genom, martorii a milioane de ani de lupta intre organismul invadat si infectia virala, totalizeaza in jur de 8%", explica cercetatorul roman. Este vorba de asa-numitele "retrovirusuri endogene" (nascute inauntrul organismului), care, o data ce infecteaza ADN-ul unei specii, devin parte din ea. Dupa batalii moleculare de mii de generatii, evolutia le-a trimis in amortire, iar acum, asemenea oaselor dinozaurilor, aceste fragmente virale sint fosile ce salasluiesc in fiecare dintre vietuitoare fara sa mai faca rau. "Sintem intotdeauna fascinati de creaturi disparute. Cu cit mai spectaculoase, cu atit mai bine: dinozauri giganti cu forme ciudate, mamuti greoi si gravi, insecte cu aripi uriase. Dar nu mai putin interesante sint virusurile: aceste simple combinatii de acizi nucleici, care, desi nu se pot reproduce singure, sint perfect adaptate pentru a deturna mecanismele biologice din interiorul celulelor noastre", spune Bostina.

Tocmai aceasta fascinatie i-a determinat pe oamenii de stiinta americani sa readuca la viata, acum doi ani, o forma a virusului care provoaca gripa, in cautarea unui vaccin. "Mai precis, forma care a dus la marea epidemie din 1918, cind a ucis mai multi oameni decit razboiul. Cifra maxima se situeaza la 50 de milioane de victime. Insa acesta era un caz in care genomul virusului era complet cunoscut, fiind recoltat din plaminii unor victime din epoca. Mai spectaculoasa este reconstruirea unui virus a carui reteta exacta trebuie si ea descifrata. Iar lucrurile devin incredibile cind retetele alternative sint infiltrate chiar in genomul nostru", spune cercetatorul roman de la Harvard.

Avind de partea sa progresele IT si dezvoltarea tehnologiei ADN, chiar si un student talentat cu un laptop mai acatarii si cu acces la orice laborator universitar de biologie poate ansambla cu usurinta un virus, arata "The New Yorker". Ca sa demonstreze acest lucru, acum cinci ani, cercetatorii de la Universitatea de Stat din New York au cladit un virus pentru poliomielita, folosind informatii larg raspindite si ADN cumparat prin e-mail. L-au testat injectindu-l la soareci, care la inceput au paralizat, apoi au murit. "Motivul pentru care am facut-o a fost sa demonstram ca poate fi facut. Progresul in cercetarea biomedicala isi are suisurile si coborisurile lui", spunea la acea data Eckard Wimmer, conducatorul echipei.

Pentru a reinvia asemenea agenti patogeni, cercetatorii analizeaza diferite variante ale unui virus gasite in diversi indivizi si prezic cea mai probabila varianta originala a virusului, potrivit lui Mihnea Bostina. "Aceste insertii sint martorii unei indelungi lupte intre cele doua organisme: cel invadat si cel invadator. Analiza lor ne poate indica atit modul in care aceste virusuri evolueaza, dar si, poate, modul in care pot fi invinse", anticipeaza el. Reconstruirea unor genomuri ancestrale a devenit comuna, iar retrovirusuri au fost gasite in genomul fiecarei specii de vertebrate studiate. Antropologii si biologii le-au folosit sa investigheze nu numai descendenta primatelor, dar si relatiile dintre animale sau daca organisme similare pot fi, de fapt, neinrudite. Desi aceste virusuri nu sint greu de gasit, aflarea mecanismelor evolutionare care le-au modelat este insa dificila, pentru ca in unele cazuri s-au dezvoltat acum zeci de miliarde de ani si pentru ca se transforma cu mare viteza.

Anul trecut, Thierry Heidmann a readus si el la viata un virus extinct de sute de mii de ani, botezat Phoenix, asemenea pasarii renascute din cenusa proprie: si-a dat seama cum erau aliniate odinioara fragmentele rupte, le-a lipit si le-a plasat apoi in celule umane, observind ca retrovirusul se strecura intr-adevar in ADN-ul lor si redevenea infectios. Experimentul poate furniza indicii vitale despre functionarea unor virusuri precum HIV sau despre originile si evolutia umanitatii. "Aceste virusuri ne-au ajutat sa fim ceea ce sintem azi la fel ca alte gene. Nu cred ca am fi supravietuit ca specie fara ele", explica Heidmann pentru "The New Yorker". El si alti cercetatori sint de parere, de exemplu, ca mamiferele nu ar mai fi avut placenta in lipsa retrovirusurilor endogene, iar oamenii ar fi depus oua.

HIV, singurul retrovirus arhicunoscut, dar nu endogen, a curmat mai mult de 25 de milioane de vieti si a infectat de doua ori mai multi oameni la mijlocul secolului XX, cind s-a transferat de la maimute la oameni. E greu de inteles astfel cum virusuri cu aceleasi gene ca HIV ar fi putut juca un rol benefic sau chiar esential in dezvoltarea speciilor. In 1968, Robin Weiss, acum profesor de oncologie virala la University College din Londra, a gasit retrovirusuri endogene in embrionii unor gaini sanatoase. Cind a spus ca nu numai ca sint benigne, ba chiar ca ar putea avea o functie critica in dezvoltarea placentei, specialistii in biologie moleculara i-au ris in nas. Weiss nu s-a lasat insa pagubas, dornic sa afle daca retrovirusurile descoperite de el stau sub semnul unor infectii recente sau mostenite. A trait pentru o vreme in jungla Pahang din Malaiezia, alaturi de tribul Orang Asli, colectind mostre de la Gallus gallus, strabunii indigeni ai gainilor. Dupa ce le-a testat, Weiss a identificat in ele versiuni ale retrovirusurilor pe care le gasise inainte la gaini.

"Aproape 10% din ADN-ul nostru este format din retrovirusuri si mi se pare destul de clar ca au jucat un rol major in evolutia noastra. Ne-am dezvoltat sisteme de aparare deosebit de sofisticate impotriva lor si am fi facut acest lucru doar daca impactul lor asupra populatiei era destul de mare. Este foarte posibil sa nu fie prima data cind sintem colonizati de un virus de talia HIV", spune si Paul Bieniasz, profesor de retrovirologie la Aaron Diamond AIDS Research Center din New York, care a reconstruit anul trecut cel mai tinar retrovirus extinct din genomul uman, inca activ acum citeva sute de mii de ani.

Despre autor:

Redactia 9am

Mai multe