DNA ویروسی باستانی در ژنوم ما 'بی‌ارزش' نیست بلکه یاور سرطان است، می‌گوید مطالعه
داخل حدود ۲۰,۰۰۰ ژنی که ژنوم انسان را می‌سازند، قطعاتی از DNA ویروسی قرار دارد که به عنوان بقایای عفونت‌های ویروسی میلیون‌ها سال قبل در پریمات‌های اجداد ما محسوب می‌شوند.
این قطعات DNA باستانی که به عنوان رتروویروس‌های اندوژنوس شناخته می‌شوند، ابتدا به عنوان DNA 'بی‌ارزش' محسوب می‌شدند.
با این حال، تحقیقات اخیر دانشگاه کلرادو در بولدر نشان می‌دهد که این رتروویروس‌ها می‌توانند دوباره فعال شوند و نقش مهمی در کمک به رشد و بقای سرطان داشته باشند.
این مطالعه همچنین نشان می‌دهد که هدف‌گیری و خاموش کردن رتروویروس‌های اندوژنوس خاص می‌تواند اثرگذاری درمان‌های سرطان را افزایش دهد.
ادوارد چوونگ، نویسنده ارشد و استادیار زیست‌شناسی مولکولی، سلولی و تکاملی در دانشگاه کلرادو، گفت: 'مطالعه ما نشان می‌دهد که بیماری‌های امروزی می‌توانند به‌شدت تحت تأثیر این عفونت‌های ویروسی باستانی قرار گیرند که تا مدت‌ها تعداد کمی از پژوهشگران به آن‌ها توجه می‌کردند.'
جزء جدایی‌ناپذیر ژنوم انسان
تحقیقات نشان می‌دهد که حدود ۸٪ از ژنوم انسان از رتروویروس‌های اندوژنوس تشکیل شده که در سلول‌های اجداد تکاملی ما جایگیری کرده، تشویق‌شان می‌کردند تا مواد ژنتیکی خود را تکرار کنند و منتقل کنند.
طی نسل‌ها، این رتروویروس‌ها به اسپرم، تخمک و جنین‌ها نفوذ کردند و DNA آن‌ها مانند یک رکورد فسیلی درج شد و فرآیند‌های تکاملی را تحت تأثیر قرار دادند.
اگرچه دیگر قادر به تولید ویروس‌های کارکردی نیستند، تحقیقات چوونگ نشان داده که رتروویروس‌های اندوژنوس می‌توانند به عنوان 'سوییچ' برای فعال‌سازی ژن‌های مجاور عمل کنند. برخی از آن‌ها در توسعه جفت که یک رویداد مهم در تکامل انسان است و نیز در پاسخ ایمنی به ویروس‌های معاصر مانند COVID-19 نقش داشته‌اند.
چوونگ اشاره کرد: 'تحقیقات زیادی نشان داده‌اند که این رتروویروس‌های اندوژنوس می‌توانند برای مزیت ما اهلی شوند، اما تحقیق زیادی در مورد چگونگی آسیب رساندن آن‌ها انجام نشده است.'
نقش DNA ویروسی در رشد سرطان
برای بررسی تأثیر آن‌ها بر سرطان، چوونگ و آتما ایوانسویچ، همکار تحقیقاتی در آزمایشگاه او، داده‌های ژنومی ۲۱ نوع سرطان انسانی را با استفاده از مجموعه‌های داده‌های عمومی موجود بررسی کردند.
تحقیقات آن‌ها نشان داد که یک تبار خاص از رتروویروس اندوژنوس به نام LTR10 که حدود ۳۰ میلیون سال پیش به برخی پریمات‌ها وارد شده بود، در انواع مختلفی از سرطان‌ها نظیر سرطان ریه و روده بزرگ فعالیت بالایی نشان می‌دهد. تجزیه و تحلیل بیشتر تومورهای بیماران مبتلا به سرطان روده بزرگ نشان داد که LTR10 در حدود یک سوم موارد فعال است.
با استفاده از تکنیک CRISPR برای حذف یا خاموش کردن توالی‌های موجود در جایی که LTR10 حضور دارد، تیم تحقیقاتی یافت که ژن‌های بحرانی که توسعه و رشد سرطان را تشویق می‌کنند، نیز غیرفعال شدند.
ایوانسویچ توضیح داد: 'ما دیدیم که وقتی این رتروویروس را در سلول‌های سرطانی خاموش می‌کنید، بیان ژن‌های مجاور را متوقف می‌کند.'
چوونگ افزود: 'ما می‌دانیم که سلول‌های سرطانی بسیاری از ژن‌ها را بیان می‌کنند که نباید فعال باشند، اما هیچ‌کس واقعاً نمی‌داند که چه چیزی آن‌ها را فعال می‌کند. در حالی که مشخص شد بسیاری از سوییچ‌های فعال کننده آن‌ها از این ویروس‌های باستانی مشتق شده‌اند.'
دیگر مسائل بهداشتی
جالب است که رتروویروس اندوژنوس مورد بررسی در مطالعه آن‌ها به نظر می‌رسد ژن‌هایی را در مسیر MAP-kinase فعال می‌کند، یک مسیر سلولی کاملاً شناخته شده که در بسیاری از سرطان‌ها از تنظیم خارج شده است.
این مطالعه نشان می‌دهد که داروهای موجود به نام MAP-kinase inhibitors ممکن است تا حدی با خاموش کردن سوییچ رتروویروس اندوژنوس کار کنند.
به گفته نویسندگان، این خانواده واحد رتروویروس تا ۷۰ ژن مرتبط با سرطان در مسیر MAP-kinase را تنظیم می‌کند. تبارهای مختلف رتروویروس احتمالاً مسیرهای متفاوتی را تحت تأثیر قرار می‌دهند و انواع مختلفی از سرطان‌ها را ترویج می‌کنند.
چوونگ نظریه می‌دهد که با افزایش سن افراد، دفاع‌های ژنومی آن‌ها ضعیف‌تر می‌شود و این امر ممکن است به ویروس‌های باستانی امکان بازفعال شدن و احتمالاً مشارکت در دیگر مسائل بهداشتی را بدهد.
این مطالعه در مجله Science Advances منتشر شده است.
