«Как причудливо тасуется колода», – можем сказать мы словами Воланда, глядя на свой нос, доставшийся от бабушки, или рыжие волосы прадеда по отцовской линии. Однако наше личное генеалогическое древо «росло» не десятки и даже не сотни лет: среди предков наших современников числятся и неандертальцы, покинувшие историческую сцену десятки тысяч лет назад. Это генетическое «наследство» и сегодня влияет на наш внешний облик и здоровье, включая устойчивость к болезням, в том числе к COVID-19. Хотя с этой инфекцией, как недавно выяснилось, все не так однозначно, как считалось ранее
Как известно, одни люди при заражении SARS-CoV-2 болеют тяжело, другие – легко или вовсе бессимптомно. Помимо таких факторов риска, как пожилой возраст, ожирение или сахарный диабет, развитие тяжелой формы COVID-19 связано и с определенными генными вариантами. К примеру, еще в 2020 г. было показано, что риск дыхательной недостаточности и даже смерти при новой коронавирусной инфекции значительно выше у людей, у которых на 3-ей хромосоме имеется кластер (гаплотип) шести определенных вариантов разных генов, наследуемых совместно.
Недавно в ходе исследования консорциума по генетическим исследованиям были идентифицированы еще семь генетических локусов, влияющих на течение COVID-19, расположенные на 6-ой, 12-ой, 19-ой и 21-ой хромосомах.
Исследователи из Каролинского института (Швеция) и Института эволюционной антропологии общества Макса Планка (ФРГ) проанализировали геномы современных людей, в том числе представителей африканского народа йоруба, у которых нет неандертальских предков, а также известные геномы неандертальцев и денисовцев. В результате выяснилось, что гаплотип на 12-ой хромосоме, ассоциированный с низким риском тяжелого течения коронавирусной инфекции, также имеет неандертальское происхождение.
Неандертальцы пришли в Западную Евразию около полумиллиона лет назад и долгое время жили практически изолированно от африканских предков людей современного типа. Эти первобытные люди вымерли около 40 тыс. лет назад, оставив нам свое генетическое «наследство»: доля неандертальских генов в геноме современного человека составляет в среднем около 2%.
За сотни тысяч лет, которые неандертальцы прожили за пределами Африки, они адаптировались к местным инфекционным заболеваниям, и несколько генетических вариантов, внесенных ими в геном современного человека, связаны именно с работой иммунитета. Например, это неандертальские варианты toll-подобных рецепторов, которые снижают восприимчивость к инфекциям желудочно-кишечного тракта, вызванных бактерией Helicobacter pylori, и риск возникновения аллергий
Известно, что эта область генома кодирует белки-ферменты олигоаденилатсинтетазы OAS1, OAS2 и OAS3, которые ингибируют синтез белка в зараженных вирусом клетках, мешая его размножению. И неандертальский вариант OAS, очевидно, работает более эффективно: наличие в геноме одной копии этого гаплотипа снижает риск необходимости интенсивной терапии при COVID-19 на 22%.
Так как за последние годы были собраны геномные «досье» на тысячи древних людей, можно напрямую оценить изменение частоты встречаемости тех или иных генетических вариантов со временем. Применив этот подход к неандертальским гаплотипам, влияющим на течение COVID-19, ученые выяснили, что «вредного» варианта, расположенного на 3-ей хромосоме, нет в 16 изученных геномах возраста 40–20 тыс. лет, но он встречается у 10% людей, живших 20–10 тыс. лет назад. У современного человечества он встречается с частотой около 12,5%, в первую очередь в Южной Азии и Европе, но практически отсутствует в Восточной Азии.
Что касается «полезного» варианта, то он обнаружен менее чем у 10% индивидов, живших 40–20 тыс. лет назад, но с тех пор его частота в популяции людей увеличилась. Почти полностью отсутствуя в африканских популяциях к югу от Сахары, он достаточно часто (25–30%) встречается среди населения большинства евразийских популяций, и реже – на американском континенте. Так что в целом можно сказать, что неандертальские гены чаще защищают от тяжелого течения коронавирусной инфекции, чем способствуют его развитию.
Кстати сказать, несколько одиночных мутаций в этой области 12-ой хромосомы ранее уже исследовались в связи с другими инфекциями, вызванными РНК-содержащими вирусами. Оказалось, что они обеспечивают повышенную устойчивость к таким заболеваниям, как лихорадка Западного Нила и гепатит С. Есть также данные, что один из неандертальских генных полиморфизмов способствует защите от коронавируса SARS-CoV, вызвавшего в 2003 г. эпидемию атипичной пневмонии.
Фото: https://www.flickr.com
Не забудьте поставить лайк и подписаться!
