DNA ของไวรัสในจีโนมมนุษย์ซึ่งฝังอยู่ในนั้นจากการติดเชื้อในสมัยโบราณ ทำหน้าที่เป็นสารต้านไวรัสที่ปกป้องเซลล์มนุษย์จากไวรัสบางชนิดในปัจจุบัน ตามการวิจัยใหม่

บทความเรื่อง “วิวัฒนาการและฤทธิ์ต้านไวรัสของโปรตีนของมนุษย์ที่มีต้นกำเนิดไวรัสย้อนยุค” ซึ่งตีพิมพ์เมื่อวันที่ 28 ต.ค. ในวารสาร Science ได้ให้ข้อพิสูจน์ถึงหลักการของผลกระทบนี้ การศึกษาก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าชิ้นส่วนของ DNA ของไวรัสโบราณที่เรียกว่า endogenous retroviruses ในจีโนมของหนู ไก่ แมว และแกะ

ช่วยสร้างภูมิคุ้มกันต่อไวรัสสมัยใหม่ที่มีต้นกำเนิดภายนอกร่างกายโดยปิดกั้นไม่ให้เข้าสู่เซลล์เจ้าบ้าน แม้ว่าการศึกษานี้ดำเนินการกับเซลล์ของมนุษย์ในการเพาะเลี้ยงในห้องแล็บ แต่ก็แสดงให้เห็นว่าฤทธิ์ต้านไวรัสของไวรัสเรโทรไวรัสภายในร่างกายน่าจะมีอยู่ในมนุษย์เช่นกัน

การวิจัยมีความสำคัญเนื่องจากการสอบถามเพิ่มเติมสามารถค้นพบกลุ่มของโปรตีนต้านไวรัสตามธรรมชาติที่นำไปสู่การรักษาโดยไม่มีผลข้างเคียงจากภูมิต้านทานผิดปกติ งานนี้เผยให้เห็นถึงความเป็นไปได้ของระบบป้องกันจีโนมที่ยังไม่ได้รับการระบุ

แต่อาจมีขอบเขตกว้างขวางทีเดียว Cedric Feschotte ศาสตราจารย์ด้านอณูชีววิทยาและพันธุศาสตร์ของวิทยาลัยเกษตรและวิทยาศาสตร์สิ่งมีชีวิตกล่าวว่า “ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่าในจีโนมมนุษย์เรามีแหล่งโปรตีนที่มีศักยภาพในการสกัดกั้นไวรัสได้หลากหลายชนิด” จอห์น แฟรงค์, Ph.D. ’20 อดีตนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาในห้องทดลองของ Feschotte และปัจจุบันเป็นนักวิจัยหลังปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยเยล เป็นผู้เขียนคนแรกของการศึกษานี้

ไวรัสเรโทรจากภายนอกคิดเป็นประมาณ 8% ของจีโนมมนุษย์ อย่างน้อยสี่เท่าของจำนวน DNA ที่ประกอบกันเป็นยีนที่เป็นรหัสของโปรตีน Retroviruses

นำ RNA ของพวกมันเข้าสู่เซลล์โฮสต์ ซึ่งจะถูกแปลงเป็น DNA และรวมเข้ากับจีโนมของโฮสต์ จากนั้นเซลล์จะทำตามคำสั่งทางพันธุกรรมและสร้างไวรัสมากขึ้น ด้วยวิธีนี้ ไวรัสจะจี้กลไกการถอดรหัสของเซลล์เพื่อจำลองตัวเอง โดยปกติแล้ว รีโทรไวรัสจะแพร่เชื้อในเซลล์ที่ไม่ได้ส่งต่อจากรุ่นหนึ่งไปสู่รุ่นต่อไป แต่บางชนิดจะแพร่เชื้อไปยังเซลล์สืบพันธุ์ เช่น ไข่หรือสเปิร์ม ซึ่งจะเปิดประตูให้ดีเอ็นเอของรีโทรไวรัสส่งผ่านจากพ่อแม่ไปยังลูกหลาน และในที่สุดก็กลายเป็นสิ่งติดตั้งถาวรใน จีโนมโฮสต์

เพื่อให้รีโทรไวรัสเข้าสู่เซลล์ โปรตีนในซองจดหมายของไวรัสจะจับกับตัวรับบนพื้นผิวเซลล์ เหมือนกับกุญแจไขกุญแจ ซองจดหมายนี้เรียกอีกอย่างว่าสไปค์โปรตีนสำหรับไวรัสบางชนิด เช่น SARS-CoV-2 ในการศึกษา Frank, Feschotte และเพื่อนร่วมงานใช้จีโนมิกส์เชิงคำนวณเพื่อสแกนจีโนมมนุษย์และจัดทำรายการลำดับการเข้ารหัสโปรตีนในซองจดหมายของรีโทรไวรัสที่อาจยังคงมีกิจกรรมการจับตัวรับ

จากนั้นจึงทำการทดสอบเพิ่มเติมเพื่อตรวจหาว่ายีนใดที่ทำงานอยู่ นั่นคือการแสดงออกของผลิตภัณฑ์ยีนเรโทรไวรัสซองจดหมายในเซลล์มนุษย์เฉพาะประเภท “เราพบหลักฐานที่ชัดเจนเกี่ยวกับการแสดงออก” Feschotte กล่าว “และส่วนใหญ่แสดงออกในตัวอ่อนระยะแรกและในเซลล์สืบพันธุ์ และส่วนย่อยจะแสดงออกในเซลล์ภูมิคุ้มกันเมื่อมีการติดเชื้อ”

เมื่อนักวิจัยระบุโปรตีนซองจดหมายต้านไวรัสที่แสดงออกในบริบทต่างๆ แล้ว พวกเขามุ่งความสนใจไปที่หนึ่ง Suppressyn เนื่องจากทราบกันดีว่าสามารถจับตัวรับที่เรียกว่า ASCT2 ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของเซลล์สำหรับกลุ่มไวรัสหลายชนิดที่เรียกว่า Type D retroviruses Suppressyn แสดงการแสดงออกในระดับสูงในรกและในการพัฒนาตัวอ่อนของมนุษย์ในระยะแรก

สนับสนุนโดย    เครื่องช่วยฟัง