Származása: 92 százalék magyar, 8 százalék vírus

„Vírus: a szó latinul mérget jelent, de jelentése az idők folyamán sokat változott. [...] A mai felfogás szerint a vírus filtrálható formája nem tekinthető élőlénynek. Egysége a virion 20-300 nm átmérőjű részecske, melynek leglényegesebb alkotórésze egyféle nukleinsav (DNS vagy RNS), amely fehérjéből álló jellegzetes kristályszerkezetű tokba (kapszid) van bezárva- A vírusok egy részének kapszidja a belézárt nukleinsavval együtt burokkal van körülvéve, és azzal együtt képezi a viriont. A burok annak a sejtnek a sejt- vagy maghártyájából származik, amelyikben a virion keletkezett. [...] Egyes virionok tartalmaznak ugyan enzimet, de egyik sem olyat, amely a ~t önálló anyagcserére vagy éppen szaporodásra képessé tehetné. [...] A vírus szaporodására tehát igen jellemző, hogy a sejtbe hatoló részecske a behatolás után mint alakelem megszűnik létezni, és a vírus a gazdasejttel teljesen egybeolvad, azzal mintegy új biológiai egységet alkot mindaddig, amíg az új virionok fel nem épülnek."

Egészségügyi ABC, Medicina Könyvkiadó, Budapest 1978

A friss kutatások alapján az emberi örökítőanyag mintegy nyolc százalékát retrovírusok alkotják, ami nem jó, de nem is tragikus. Összehasonlításképp: a csimpánzok és emberek között kevesebb mint egyszázalékos különbség mutatható ki. Azt mondani, hogy a sejtjeinkben hordozott vírusok miatt vagyunk azok, akik vagyunk, egyáltalán nem túlzás.

A nagy retróbuli

Pár évtizede, amikor az angol Francis Crick, az amerikai James Watson és az új-zélandi születésű, brit Maurice Wilkins felderítették a DNS struktúráját és működését, az RNS-t egyfajta segédeszköznek gondolták – egy lejátszónak, ami fehérjékké fordítja a DNS-t. Aztán más kutatók olyan korábban felfedezett vírusokkal találkoztak, amik szépen megfordították a folyamatot, és RNS-ről egy reverz transzkriptáz enzim segítségével segítségével saját örökítőanyagukat másolták a célszervezet a DNS-ébe. Elnevezték hát a családot retrovírusoknak.

A retrovírusokhoz hasonló, ősi RNS-vírusok szerepet kaptak az élet kialakulását magyarázó RNS-világ hipotézisben. Ekkor talán kezdetben csak ősretrovírusok voltak, míg az egymásra írogató reverz transzkriptázok káoszában végre felragyog a stabil DNS.

Egyes retrovírusok tumorokat és szarkómákat okozhatnak, és belekavarhatnak az immunrendszerbe, ahogy a szintén retrovírusok közé tartozó HIV teszi. Bemásolják magukat a megtámadott szervezet örökítőanyagába, így bizonyos esetekben egy életen át elkísérik azt. Többségük elkerüli a szaporító szervrendszert, így nem adódik tovább az utódoknak, bizonyos esetekben azonban továbbadódnak, és permanensen a szervezet részévé válnak. Ezen esetek egy részében életképes utód is keletkezhet, amely tovább hordozza a retrovírust, amelyet innentől a endogén retrovírus, emberek esetén humán endogén retrovírus, rövidebben a HERV megnevezés illet.

Az önző vírus

A sejtjeinkben hordozott körülbelül kilencvennyolcezer vírus töredékes és többszörösen felülírt példánya található meg. Közülük a legújabb mintegy százötvenezer évvel ezelőtt került be az emberi DNS-be.

A legsikeresebb endogén retrovírusok azok, amelyek az utódszervezet eszközként képes felhasználni. Emiatt jöhettek létre az emlősök: az utódtesten belüli kihordásához szükséges méhlepény létrejöttét ugyanis vírusoktól kölcsönzött mechanizmusok teszik lehetővé.

Minden retrovírus genomjában előfordulnak a gag, pol, pro és env gének. A gag a csoportspecifikus antigén, amely a vírus strukturális komponenseit kódolja, a pol az örökítőanyag másolásához és átírásához szükséges enzimeket, a pro a proteázt. Az env gén a vírusburok protenjeit kódolja, ezek funkciója, hogy azonosítsák a célpont sejtburok fehérjéit, és a célsejt falába olvasszák őket.

Az env gén képessé teszi a sejteket arra, hogy tömegesen összeolvadva egységes réteget képezzenek; ilyen réteg a méhlepényben az anya és a magzat véráramát elválasztó szinciciotrofoblaszt. Ez a réteg lebontja a méh nyálkahártyáját, lehetővé téve a megtermékenyített petesejt beágyazódását, később pedig hormonokat termel, és részt vesz a patogének kiszűrésében. Az emberi örökítőanyagban előforduló többféle env gén közül a szinciciotrofoblaszt létrejöttét irányító gént szincitin-2-nek nevezzük. 

A szincitin-2 mintegy negyvenmillió éve jelent meg az emlősök génkészletében. A méhlepény kialakulásába bekapcsolódik egy másik hasonló gén, a szincitin-1 , ami 25 millió éve bukkant fel. Az első szincitin 150 millió éve jelent meg, azóta legalább tíz újabb változatban integrálták különböző emlőscsaládok.

A fenti működések valóságát bizonyítandó egereken végzett kísérletekben a vírus eredetű géneket kiütötték, aminek következményeként nem jött létre a méhlepény. Lényegében az állatvilág a vírusoknak köszönhetően léphetett túl a tojásrakáson.

Nem csak a szincitinek játszanak szerepet az embrionális fejlődésben. A HERV-K névre hallgató gén egy rec nevű fehérjéje indítja be az interferon-indukálható transzmembrán protein (IFITM1) termelését, amellyel a fejlődő szervezet eredményes védekezést indíthat az influenza, a flavivírusok, a filovírusok és a koronavírusok ellen. Az endogén vírusok segítségével a magzat már születés előtt kezdetleges, de működő immunrendszerre tesz szert. A jó vírus-rossz vírus játékot egyébként a felnőtt immunrendszer is eredményesen használja védekezésre.

Ha még lesz arcuk

Mint ismert, az idegsejtek kommunikációjának lényege, hogy a sejtek úgynevezett szinapszisokkal csatlakoznak, ahol a két idegsejt felszíne között jelátvivő anyagok utaznak oda és vissza. A legtöbb emberek által fogyasztott kedélyfokozó gyógyszerészeti termék ezekbe a jelátvivő anyagokba matat bele. Viszonylag rég bevált anyagokról van szó, a legújabb kutatások azonban eddig ismeretlen működésekre bukkantak. Ezek főszereplője az arc fehérje, amelyet 1995 óta ismerünk. A fehérje teljes neve aktivitás-vezérelt citoszkeleton-jellegű fehérje, az idegsejt belső struktúrájáért felel, vagyis a plaszticitásért, amely új szinaptikus kapcsolatok létrehozását jelenti.

Az arcról gyanították, hogy szerepe lehet a hosszú távú emlékek kialakulásában. Ezt patkányokon 2000-ben végzett kísérletekkel tesztelték. Az egyik csoport az arc proteinjét blokkoló anyagot kapott, majd víz alá rejtett folyosók útvonalait gyakoroltatták velük. 8 órával később az arc-mentesített patkányok sokkal lassabbnak bizonyultak, mint a kontrollcsoport, mivel agyuk nem őrizte meg a korábbi gyakorlás emlékét. 

2018 januárjában egy a Cellben publikált kutatásból kiderült, hogy az arc gén által gyártott fehérjéket vizsgálva felismerték: azok alakja igencsak emlékeztet a vírusokat körülvevő kapszid nevű fehérjeburokra, sőt előszeretettel zár magába a sejtben úszkáló RNS-eket és mRNS-eket. Amire azonban végképp nem számítottak, az volt, hogy az arc fehérje nem csak vírusalkatrésznek néz ki és akként működik, de megfigyelhették, ahogy a begyűjtött RNS-ekkel átkelt a szinapszisokon. Különös módon ugyanabban a tudományos lapban ugyanekkor megjelent egy másik kutatás, amelyben ugyanezeket az arc fehérjéből származó vírusszerű képződményeket figyelték meg muslicákban, idegsejtek és izomsejtek között utazás közben.

A genetikai elemzések arra jutottak, hogy az arc gén is egy ősi retrovírustól származhat. Ez egy csúnya betegség volt, amelynek nyomán egy élőlény emlékezni kezdett dolgokra.

A vírus, aki túl sokat tudott

A tudomány folyamatosan talál olyan trükköket, amelyeket vírusokkal együtt háziasított az ember. Vírusoktól szereztük az emberi nyálban található amiláz enzimet, amely egyszerű cukrokra bontja az összetett cukrokat, eredetileg a hasnyálmirigyben termelődik, a szájban viszont az édes íz segítségével rávezet a kalóriában gazdagabb táplálékra.

Ami még fontosabb: a vírusok szerepének jobb megismerése hosszú távon eddig gyógyíthatatlan betegségek gyógyításához vezethet. A fent említett HERV-K az embrionális immunizáció mellett nagy valószínűséggel tényező az amiotrófiás laterálszklerózis (ALS) kialakulásában. Arra is találtak bizonyítékot, hogy HERV-W génjei ludasak a szklerózis multiplexben. Az fent említett arc protein például abnormális mennyiségben található meg az Alzheimer-kórosok agyában ugyanezen fehérje változatainak potenciális káros szerepe előkerült a skizofréniánál is.

A szerző további cikkei a Qubit Telex rovatában: