Neandervölgyi vírus, sapiens immunitás

A Homo sapiens és a neandervölgyiek ősei 430.000 éve váltak el egymástól, majd kb. 50.000 évvel ezelőtt a modern emberek és a neandervölgyiek ismét találkoztak, és Eurázsia nyugati és keleti részén is szaporodtak egymással. Ez utóbbit a ma Afrikán kívül élő emberek DNS-állományát kitevő 2-3%-nyi neandervölgyi örökítőanyag jelenléte bizonyítja. 

Nem teljesen véletlenszerű, hogy a neandervölgyiek DNS-éből milyen részek őrződtek meg a velük párosodó Homo sapiensek utódaiban. A kutatók arra következtetnek, hogy a bennünk maradt, leginkább a bőr, haj és immunrendszer működésével kapcsolatos neandervölgyi gének minden bizonnyal előnyösek voltak a korabeli Homo sapiensek számára. Egy, a Cell című szaklapban megjelent kutatás következtetései részleges magyarázattal is szolgálnak: David Enard és Dimitri Petrov evolúcióbiológusok (Universitiy of Arisona és Stranford University) megállapítása szerint a két emberfajta képviselői 50 ezer évvel ezelőtti találkozásuk során átadták egymásnak azokat a vírusaikat is, amelyek ellen a másik emberfajta képviselői nem rendelkeztek védettséggel. Az egymással való szaporodás során aztán átkerültek az idegen vírusok elleni immunvédekezés génjei is, és ezek azok a neandervölgyi gének, amelyek megőrződtek a Homo sapiensekben (Evidence that RNA Viruses Drove Adaptive Introgression between Neanderthals and Modern Humans).

A kutatásról beszámoló írásában (The Viruses That Neanderthals Spread to Humans, The Atlantic) Sarah Zhang kifejti: erre az úgynevezett „méreg-antianyag modell”-re csak közvetett bizonyítékaink vannak, mivel maguk a gyorsan változó vírusok már rég eltűntek a Föld színéről, és a kutatók következtetéseiket a mai modern emberekben megtalálható neandervölgyi-DNS elemzésével nyerték. Munkájuk során Enard és Petrov először a szakirodalmat vizsgálták át olyan humán fehérjéket keresve, amelyek a modern vírusokkal (pl. influenza, HIV, hepatitis) lépnek kapcsolatba. Eddig 4.534 ilyen proteint találtak, és ezeket összehasonlították a mai nem-afrikai Homo sapiensekben található neandervölgyi-DNS-sel. Mint kiderült, bennünk, mai emberekben a neandervölgyi-DNS-ből zömmel a mai vírusokkal kölcsönhatásba lépő fehérjék génjeihez hasonló genetikai anyag őrződött meg. Ráadásul az is bebizonyosodott, hogy ezek speciális vírusok elleni védekezésül szolgáltak: DNS-vírusok ellen nem, csak RNS-vírusokkal szemben védtek. A kutatók szerint ez arra utal, hogy a neandervölgyiek és a Homo sapiens találkozásakor a mai HIV-re vagy influenzára hasonlító, RNS-vírusok által kiváltott járvány söpörhetett végig Európán.

Az ősi vírusok kutatását megnehezíti az a tény, hogy a vírus-RNS nem marad fenn sokáig. Ez év elején más kutatóknak sikerült egy ősi DNS-vírus nyomaira bukkanni egy 7.000 éves németországi Homo sapiens-csontváz genetikai anyagának szekvenálása során (Krause-Kyora és munkatársai: Neolithic and Medieval virus genomes reveal complex evolution of Hepatitis B). A kutatók szekvenálták is a vírust, és az hepatitis B vírusnak bizonyult. Eddig csak pár száz éves vírusokat sikerült szekvenálni, így ez a 7.000 éves vírus a valaha talált legöregebb vírus, azonban a DNS-vírusok kettős spirálba rendezett örökítő anyaguk miatt sokkal stabilabbak, így az ősi RNS-vírusok által kiváltott fertőzések tanulmányozására a jövőben is leginkább az ellenük képzett immunfehérjék génjeinek vizsgálata fog lehetőséget adni.

Enard és Petrov hozzáteszik: az immunfehérjék génjei minden bizonnyal a másik irányba is mozoghattak, azaz a modern emberek is átadták vírusaikat, illetve az ellenük védő fehérjék génjeit a neandervölgyieknek, akik számára ezek a gének szelekciós előnyt jelenthettek. Bár a neandervölgyiek 40.000 éve kihaltak, egy 50.000 éve Szibériában élt neandervölgyi férfi genomjának elemzése kimutatta a benne lévő Homo sapiens DNS-t, így ezzel kapcsolatban is van bizonyítékunk: Enard és Petrov összehasonlítása szerint a neandervölgyiben talált Homo sapiens-gének is vírusokkal kölcsönhatásba lépő fehérjéket kódolnak.