Centinaia di migliaia di anni fa, i nostri antenati furono infettati da un retrovirus. Ora, alcuni ricercatori pensano che le antiche tracce genetiche di quel virus ancora presenti nei genomi di alcune persone promuovano silenziosamente comportamenti di dipendenza.
Tracce genetiche di un retrovirus chiamato HK2 si trovano più comunemente nelle persone con dipendenze da droghe rispetto a quelle senza dipendenze, e queste tracce possono influenzare i geni circostanti, che a loro volta potrebbero influenzare il comportamento umano, un gruppo internazionale di ricercatori ha riferito oggi (24 settembre ) nella rivista Proceedings of National Academy of Sciences.
I retrovirus - che comprendono l'HK2 e il virus dell'immunodeficienza umana (HIV) - sono virus che possono inserire il loro codice genetico nel DNA dei loro ospiti. Si pensa che circa il 5-8 percento del genoma umano sia pieno di tracce di antichi retrovirus che si sono fatti strada nei nostri geni infettando i nostri antenati eoni fa.
Per la maggior parte, quelle antiche firme dei retrovirus non differiscono molto tra le persone - in altre parole, tu e una persona a caso che incontri probabilmente porti gli stessi tipi e quantità di queste antiche tracce nei tuoi geni. Al contrario, si ritiene che esistano tracce del virus HK2 solo nel 5-10% delle persone in tutto il mondo.
Ciò significa che, nel grande schema dell'evoluzione, questa infezione virale si è verificata relativamente di recente, quindi non ha avuto il tempo di uniformarsi tra le popolazioni o di essere scheggiata dalla selezione naturale. "Relativamente recente", in questo caso, significa che è stato in agguato nei geni umani - ed era presente anche nei geni di Neanderthal e Denisovan - per almeno 250.000 anni.
In agguato antiche infezioni
Nella prima parte del nuovo studio, due gruppi di ricercatori, uno dell'Università di Atene in Grecia e l'altro dell'Università di Oxford nel Regno Unito, hanno analizzato il DNA delle persone per vedere se coloro che avevano tracce di HK2 nei loro geni erano più probabilità di avere tendenze che creano dipendenza.
In Grecia, i ricercatori hanno analizzato i geni di oltre 200 persone che avevano l'HIV e nel Regno Unito i ricercatori hanno analizzato il DNA di circa 180 persone con il virus dell'epatite C. Entrambi i virus possono diffondersi attraverso l'uso di droghe per via endovenosa.
Il team in Grecia ha scoperto che coloro che avevano contratto l'HIV per uso di droghe per via endovenosa avevano 2,5 volte più probabilità di avere tracce di HK2 nel loro genoma rispetto a quelli che erano stati infettati con altri mezzi, come il sesso. Allo stesso modo, nel Regno Unito, coloro che hanno contratto l'epatite C attraverso l'uso di droghe per via endovenosa e sono stati consumatori di droghe da lungo tempo avevano 3,6 volte più probabilità di avere HK2 nei loro geni rispetto a quelli che non erano stati infettati dall'uso di droghe.
In precedenza era noto che, nelle persone con tracce di HK2 nel loro DNA, queste tracce possono essere trovate in un gene chiamato RASGRF2, che svolge un ruolo nel rilascio di dopamina nel cervello. La dopamina è un neurotrasmettitore strettamente intrecciato con il circuito del piacere del cervello e si pensa che promuova la ripetizione di attività piacevoli. Inoltre, secondo il National Institute on Drug Abuse, la sostanza chimica può cambiare il modo in cui il cervello è collegato per indurre qualcuno a ripetere attività piacevoli. È noto che l'uso di droghe rilascia grandi quantità di dopamina nel cervello.
Nella seconda parte dello studio, i ricercatori hanno studiato se le tracce di HK2 avevano influenza sui geni umani. In un esperimento di laboratorio, gli scienziati hanno usato "forbici" genetiche - CRISPR-Cas9 - per inserire tracce di HK2 nel DNA delle cellule umane che non lo contenevano già. Nello specifico, hanno inserito le tracce virali nella posizione esatta in cui è stata trovata nel DNA umano, nel gene RASGRF2.
Hanno scoperto che l'inserimento di tracce dell'antico virus ha cambiato il modello di espressione di RASGRF2; in altre parole, ha cambiato il processo mediante il quale le informazioni memorizzate nel DNA sono state utilizzate per creare proteine.
Tuttavia, poiché questo secondo esperimento è stato condotto su piatti di laboratorio, non sugli esseri umani, l'impatto di questa scoperta sui comportamenti di dipendenza rimane poco chiaro.
Il targeting per virus antichi potrebbe portare a interventi migliori?
Il nuovo studio è "la prima volta che ha dimostrato che un antico inserimento virale che è variamente presente nella popolazione ha un effetto misurabile, in questo caso dannoso, sulla nostra biologia", ha detto la co-senior autrice dello studio Aris Katzourakis, professore di evoluzione e genomica all'Università di Oxford che ha guidato la parte britannica dello studio. Katzourakis ha aggiunto che la prima parte dello studio - in cui i ricercatori hanno osservato tassi più elevati di tracce virali nei tossicodipendenti - mostra solo un'associazione, ma la seconda parte dell'esperimento mostra gli inserimenti virali che causano cambiamenti nella biologia delle cellule.
Inoltre, "l'integrazione del virus è avvenuta migliaia di anni fa, precede i comportamenti di dipendenza che vediamo oggi", ha detto Katsourakis a Live Science. Nel loro articolo, i ricercatori hanno suggerito che forse, a un certo punto, l'integrazione di questo virus è stata benefica per l'uomo, ed è per questo che ha prevalso per qualche tempo, sfuggendo alla presa della selezione naturale.
Ora, i team sperano di capire esattamente come le tracce di HK2 possano influenzare comportamenti di dipendenza. Ciò potrebbe potenzialmente portare a "migliori strategie di intervento", ha affermato Katsourakis. "Se riusciamo a produrre un farmaco per indirizzare questo inserimento, potremmo essere in un posto migliore per aiutare le persone a riprendersi da questo tipo di comportamento."
"Penso che le implicazioni di questa ricerca siano enormi", ha affermato Andrew Xiao, professore associato di genetica presso il Stem Cell Center della Yale University che non faceva parte dello studio. "Ci dice che ci sono molti punti vulnerabili che saranno soggetti all'integrazione virale." La gente lo sospettava e ha raccolto dati su di esso da molto tempo, ma "Penso che la rilevanza per le malattie umane sia piuttosto recente", ha detto a Live Science.
Tuttavia, sono necessarie molte più ricerche. "Penso che sia un ottimo inizio per un sacco di lavoro interessante che ci aspetta", ha aggiunto Xiao.
