Масштабное исследование раскрыло механизмы «скрытной» жизни вирусов в организме человека
Даже самые здоровые люди обычно являются носителями вирусов, которые могут годами оставаться в организме в спящем состоянии, уклоняясь от иммунной системы, прежде чем проявиться в виде заболевания. Новое крупномасштабное исследование, проведенное учеными под руководством специалистов из Гарвардской медицинской школы, пролило свет на то, как распространенные вирусы «околачиваются» внутри клеток здоровых людей, и определило вирусную нагрузку, которую обычно переносит человек.
Исследователи изучили записи образцов крови и слюны, взятых у более чем 917 000 человек из трех медицинских баз данных. Анализируя генетические фрагменты для расчета так называемой вирусной нагрузки, ученые смогли определить, какие именно вирусы присутствуют в организме, а также насколько эффективно иммунная система с ними борется, когда инфекция не переходит в стадию активного заболевания.
В ходе работы ученые связали уровни вирусной нагрузки с конкретными участками человеческой ДНК, выявив ассоциации между определенными генетическими особенностями, демографическими факторами, такими как возраст и пол, и способностью организма подавлять вирусы. Всего было обнаружено 82 специфических участка (локуса) в геноме человека, связанных с вирусной нагрузкой ДНК, особенно в главном комплексе гистосовместимости (MHC), который является главным центром управления иммунной системой.
Для разных вирусов проявились уникальные закономерности. Например, вирус Эпштейна — Барр (ВЭБ) демонстрировал увеличение распространенности с возрастом, в то время как активность вируса герпеса HHV-7 снижалась, начиная со среднего возраста. Также была обнаружена сезонная зависимость: вирусная нагрузка ВЭБ возрастала зимой и снижалась летом, в то время как другие вирусы демонстрировали более стабильные показатели в течение года.
Используя статистический метод менделевской рандомизации, исследователи смогли уточнить связь между вирусами и определенными заболеваниями. Результаты показали, что высокая вирусная нагрузка вируса Эпштейна — Барр является прямым фактором риска развития лимфомы Ходжкина в более позднем возрасте. Однако аналогичная взаимосвязь не была обнаружена между ВЭБ и рассеянным склерозом (РС), несмотря на то, что этот вирус известен как триггер РС. Это открытие подчеркивает, что связь между рассеянным склерозом и вирусом Эпштейна — Барр зависит от того, как именно иммунная система реагирует на патоген, а не от его количества в организме.
Помимо генетических факторов, на уровень вирусной нагрузки также влияли негенетические факторы, включая возраст, пол и наличие привычки к курению. В целом большинство вирусов чаще встречались у мужчин, чем у женщин. Например, три вируса, изученные в рамках исследования, известные как анелловирусы, обнаруживаются у 80–90 процентов населения, однако их точная взаимосвязь с развитием заболеваний пока остается неясной.
Исследователи отмечают, что, в связи с особенностями использованных данных секвенирования генома, в работе рассматривались только ДНК-вирусы, которые прячутся внутри клетки, внедряясь в ДНК-хозяина. Дальнейшие работы могут быть направлены на изучение РНК-вирусов, таких как коронавирусы, механизмы действия которых отличаются. Ученые подчеркивают, что наше здоровье могут влиять не только текущие инфекции, но и древние вирусы, которые встроились в геном человека миллионы лет назад и, утратив способность к репликации, продолжают влиять на биологические процессы самым неожиданным образом. Результаты этого масштабного исследования были в журнале Nature.