Tao hindi sana umiral kung wala virus dahil ang viral protein ay may mahalagang papel sa pagbuo ng pantao embryo. Gayunpaman, kung minsan, nagdudulot sila ng mga umiiral na banta sa anyo ng mga sakit tulad ng kaso ng kasalukuyang pandemya ng COVID-19. Ironically, virus binubuo ng ~8% ng ating genome, na nakuha sa panahon ng ebolusyon, na ginagawa tayong "halos isang chimera".
Ang pinakasikat at kakila-kilabot na salita ng taong 2020 nang walang pag-aalinlangan ay 'virus'. Ang nobela corona virus ay responsable para sa kasalukuyang hindi pa naganap na sakit na COVID-19 at isang halos pagbagsak ng ekonomiya ng mundo. Ang lahat ng ito ay sanhi ng isang maliit na butil na hindi kahit na itinuturing na 'ganap' na nabubuhay dahil ito ay nasa isang hindi gumaganang estado sa labas ng host, habang nagpapatuloy lamang sa loob kapag nahawahan ang host. Ang higit na nakakagulat at nakakagulat ay ang katotohanan na ang tao ay nagdadala ng viral "genes" mula pa noong una at kasalukuyang viral genes ay bumubuo ng ~8% ng pantao genome (1). Para lang ilagay ito sa pananaw, ~1% lang pantao genome ay functionally active na responsable sa paggawa ng mga protina na tumutukoy kung sino tayo.
Ang kwento ng relasyon sa pagitan tao at virus nagsimula 20-100 milyong taon na ang nakalilipas nang ang ating mga ninuno ay nahawaan ng virus. Ang bawat endogenous na retrovirus na pamilya ay nagmula sa iisang impeksyon ng germline cells ng isang exogenous retrovirus na pagkatapos isama sa ating ninuno, lumawak at umunlad (2). Ang pagpapalaganap na sinusundan ng pahalang na paglipat mula sa mga magulang patungo sa mga supling at ngayon mayroon tayong mga viral genome na ito na naka-embed sa ating DNA bilang pantao endogenous retroviruses (HERVs). Ito ay isang tuluy-tuloy na proseso at maaaring nangyayari pa nga sa ngayon. Sa paglipas ng panahon ng ebolusyon, ang mga HERV na ito ay nakakuha ng mga mutasyon, naging matatag sa pantao genome at nawala ang kanilang kakayahang magdulot ng sakit. Ang endogenous mga retrovirus ay hindi lamang naroroon sa tao ngunit nasa lahat ng dako sa lahat ng nabubuhay na organismo. Ang lahat ng mga endogenous retrovirus na ito ay nakapangkat sa tatlong klase (Class I, II at III) na nagaganap sa iba't ibang species ng hayop ay nagpapakita ng isang phylogenetic na relasyon batay sa pagkakapareho ng pagkakasunud-sunod ng mga ito (3) tulad ng inilalarawan sa Figure sa ibaba. Ang mga HERV ay kabilang sa grupong Class I.
Sa iba't ibang naka-embed na retrovirus na naroroon sa pantao genome, isang klasikong halimbawa na dapat banggitin dito, ay ang isang retroviral na protina na napaka-fusogenic na envelope protein na tinatawag na syncytin, (5) na ang orihinal na function sa virus ay sumanib sa mga host cell upang magdulot ng impeksiyon. Ang protina na ito ay inangkop na ngayon sa tao upang bumuo ng placenta (pagsasama ng mga selula upang makagawa ng mga multinucleated na selula) na hindi lamang nagbibigay ng pagkain sa fetus mula sa ina sa panahon ng pagbubuntis ngunit pinoprotektahan din ang fetus mula sa immune system ng ina dahil sa immunosuppressive na katangian ng syncytin protein. Ang partikular na HERV na ito ay napatunayang kapaki-pakinabang sa pantao lahi sa pamamagitan ng pagtukoy sa mismong pag-iral nito.
Nasangkot din ang mga HERV sa pagbibigay ng likas na kaligtasan sa host sa pamamagitan ng pagpigil sa karagdagang impeksyon mula sa mga kaugnay na virus o pagbabawas ng kalubhaan ng sakit sa muling pagkahawa ng katulad na uri ng virus. Inilalarawan ng 2016 na pagsusuri nina Katzourakis at Aswad (6) ang endogenous na iyon virus ay maaaring kumilos bilang mga elemento ng regulasyon para sa mga gene na kumokontrol sa immune function, na humahantong sa pag-unlad ng kaligtasan sa sakit. Sa parehong taon, ipinakita ni Chuong et al (7) na ang ilang mga HERV ay kumikilos bilang mga regulatory enhancer sa pamamagitan ng pagmodulate ng pagpapahayag ng IFN (interferon) na mga inducible genes sa gayon ay nagbibigay ng likas na kaligtasan sa sakit. Ang mga produkto ng expression ng HERV ay maaari ding kumilos bilang mga pathogen-associated molecular patterns (PAMPs), na nagpapalitaw sa mga cellular receptor na responsable para sa host ng unang linya ng mga depensa (8-10).
Ang isa pang kawili-wiling aspeto ng mga HERV ay ang ilan sa mga ito ay nagpapakita ng mga insertion polymorphism, ibig sabihin, iba't ibang bilang ng mga kopya ang naroroon sa genome dahil sa mga insertional na kaganapan. Ang isang pag-aaral ng 20 paksa na kabilang sa iba't ibang pangkat etniko ay nagsiwalat ng mga pattern ng insertion polymorphism sa pagitan ng 0-87% sa lahat ng mga paksa (11). Ito ay maaaring magkaroon ng mga implikasyon sa pagdudulot ng mga sakit sa pamamagitan ng pag-activate ng ilang mga gene na kung hindi man ay tahimik.
Ang ilang partikular na HERV ay ipinakita rin na nauugnay sa pagbuo ng mga autoimmune disorder tulad ng multiple sclerosis (12). Sa ilalim ng normal na mga kondisyong pisyolohikal, mahigpit na kinokontrol ang ekspresyon ng HERV habang nasa ilalim ng mga kondisyong pathological dahil sa mga pagbabago sa panlabas/panloob na kapaligiran, ang mga pagbabago sa hormonal at/o pakikipag-ugnayan ng microbial ay maaaring magdulot ng dysregulation ng pagpapahayag ng HERV, na humahantong sa sakit.
Ang mga katangian sa itaas ng mga HERV ay nagpapahiwatig na hindi lamang ang kanilang presensya sa pantao Ang genome ay hindi maiiwasan ngunit nagtataglay sila ng kakayahang i-regulate ang homeostasis ng immune system sa pamamagitan ng pag-activate o pagsugpo nito, at sa gayo'y nagiging sanhi ng pagkakaiba-iba ng mga epekto (mula sa pagiging kapaki-pakinabang hanggang sa sanhi ng isang sakit) sa mga host.
Ang pandemya ng COVID-19 ay sanhi din ng isang retrovirus na SARS-nCoV-2, na kabilang sa pamilya ng trangkaso, at maaaring makatwiran na, sa panahon ng ebolusyon, ang mga genome na nauugnay sa pamilyang ito ng virus naisama sa pantao genome at naroroon na ngayon bilang mga HERV. Ipinapalagay na ang mga HERV na ito ay maaaring magpakita ng iba't ibang polymorphism, tulad ng nabanggit sa itaas, sa mga taong may iba't ibang etnisidad. Ang mga polymorphism na ito ay maaaring nasa anyo ng differential copy number ng mga HERV na ito at/o pagkakaroon o kawalan ng mutations (mga pagbabago sa genome sequence) na naipon sa loob ng isang yugto ng panahon. Ang pagkakaiba-iba na ito sa pinagsama-samang HERV ay maaaring mag-alok ng paliwanag para sa pagkakaiba-iba ng mga rate ng namamatay at ang kalubhaan ng sakit na COVID-19 sa iba't ibang bansa na naapektuhan ng pandemya.
***
Sanggunian:
1. Griffiths DJ 2001. Endogenous retroviruses sa pantao pagkakasunud-sunod ng genome. Genome Biol. (2001); 2(6) Review 1017. DOI: https://doi.org/10.1186/gb-2001-2-6-reviews1017
2. Boeke, JD; Stoye, JP (1997). "Retrotransposon, Endogenous Retroviruses, at ang Ebolusyon ng Retroelements". Sa Coffin, JM; Hughes, SH; Varmus, HE (eds.). Mga retrovirus. Cold Spring Harbor Laboratory Press. PMID 21433351.
3. Vargiu L, et al. Pag-uuri at katangian ng pantao endogenous retroviruses; karaniwan ang mga anyo ng mosaic. Retrovirology (2016); 13: 7. DOI: 10.1186 / s12977-015-0232-y
4. Classes_of_ERVs.jpg: Jern P, Sperber GO, Blomberg J (derivative work: Fgrammen (talk)), 2010. Available online sa https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Classes_of_ERVs.svg Na-access noong 07 May 2020
5. Blond, JL; Lavillette, D; Cheynet, V; Bouton, O; Oriol, G; Chapel-Fernandes, S; Mandrandes, S; Mallet, F; Cosset, FL (7 Abril 2000). “Isang envelope glycoprotein ng pantao endogenous retrovirus Ang HERV-W ay ipinahayag sa inunan ng tao at nagsasama ng mga cell na nagpapahayag ng type D mammalian retrovirus receptor". J. Virol. 74 (7): 3321–9. DOI: https://doi.org/10.1128/jvi.74.7.3321-3329.2000.
6. Katzourakis A, at Aswad A. Ebolusyon: Endogenous Virus Magbigay ng Mga Shortcut sa Antiviral Immunity. Kasalukuyang Biology (2016). 26: R427-R429. http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2016.03.072
7. Chuong EB, Elde NC, at Feschotte C. Regulatory evolution ng innate immunity sa pamamagitan ng co-option ng endogenous retroviruses. Science (2016) Vol. 351, Isyu 6277, pp. 1083-1087. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aad5497
8. Wolff F, Leisch M, Greil R, Risch A, Pleyer L. Ang double-edged sword ng (muling) pagpapahayag ng mga gene ng mga hypomethylating agent: mula sa viral mimicry hanggang sa pagsasamantala bilang mga priming agent para sa target na immune checkpoint modulation. Cell Commun Signal (2017) 15:13. DOI: https://doi.org/10.1186/s12964-017-0168-z
9. Hurst TP, Magiorkinis G. Pag-activate ng likas na tugon ng immune sa pamamagitan ng endogenous mga retrovirus. J Gen Virol. (2015) 96:1207–1218. DOI: https://doi.org/10.1099/vir.0.000017
10. Chiappinelli KB, Strissel PL, Desrichard A, Chan TA, Baylin SB, Correspondence S. Ang pagpigil sa DNA methylation ay nagdudulot ng interferon response sa cancer sa pamamagitan ng dsRNA kabilang ang endogenous retroviruses. Cell (2015) 162:974–986. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2015.07.011
11. Mehrab G, Sibel Y, Kaniye S, Sevgi M at Nermin G. Human endogenous retrovirus-H insertion screening. Molecular Medicine Reports (2013). DOI: https://doi.org/10.3892/mmr.2013.1295
12. Gröger V, at Cynis H. Human Endogenous Retroviruses at Kanilang Putative Role sa Pagbuo ng Autoimmune Disorders Gaya ng Multiple Sclerosis. Microbiol sa harap. (2018); 9: 265. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.00265
***
