نوعی ویروس کرونای باستانی هزاران سال پیش آسیای شرقی را فرا گرفته بود

دنیاگیری کووید ۱۹ که تاکنون جان بیش از سه میلیون نفر را گرفته است، نشان داد که چقدر در برابر ویروس‌های جدید آسیب‌پذیر هستیم. این تهدید جدید به نظر می‌رسد؛ اما انسان‌ها از همان آغاز در حال مبارزه با ویروس‌های خطرناک بوده‌اند. دیوید انارد، نویسنده ارشد مطالعه‌ی جدید که استادیار بوم‌شناسی و تکامل در دانشگاه آریزونا است، می‌گوید: «همیشه ویروس‌هایی که جمعیت‌های انسانی را آلوده کنند، وجود داشته‌اند. ویروس‌ها یکی از عوامل اصلی هدایت‌کننده‌ی انتخاب طبیعی در ژنوم انسان‌ها هستند.» علت آن است که ژن‌هایی که شانس بقای افراد در برابر عوامل بیماری‌زا را افزایش می‌دهند، با احتمال بیشتری به نسل‌های جدید منتقل می‌شوند.

پژوهشگران با استفاده از ابزارهای جدید خود می‌توانند آثار عوامل بیماری‌زای باستانی را در DNA مردم امروزی شناسایی کنند. این اطلاعات می‌تواند بینش ارزشمندی برای کمک به پیش‌بینی دنیاگیری‌های آینده فراهم کند. به گفته‌ی انارد، اتفاقاتی که چند بار در گذشته اتفاق افتاده است، احتمالا در آینده نیز رخ خواهد داد.

به گزارش لایوساینس، انارد و گروهش با استفاده از اطلاعات موجود در یک پایگاه داده عمومی، ژنوم ۲۵۰۴ فرد را از ۲۶ جمعیت مختلف انسانی از سراسر جهان تجزیه‌و‌تحلیل کردند. یافته‌های این پژوهش به‌صورت پیش‌چاپ در پایگاه داده bioRxiv منتشر شده و در دست بازبینی برای انتشار در مجله‌ای علمی است.

وقتی ویروس‌های کرونا خود را به داخل سلول‌های انسان می‌رسانند، ماشین‌آلات سلول را برای تکثیر خود می‌ربایند. این بدان معنا است که موفقیت ویروس به تعامل آن با صدها پروتئین مختلف انسانی بستگی دارد. پژوهشگران روی مجموعه‌ای از ۴۲۰ پروتئین انسانی تمرکز کردند که با ویروس‌های کرونا تعامل برقرار می‌کنند. از این میان، ۳۳۲ مورد از آن‌ها با ویروس عامل کووید ۱۹ یعنی SARS-CoV-2 تعاملاتی دارند. بیشتر این پروتئین‌ها به ویروس کمک می‌کنند تا درون سلول تکثیر شود؛ اما برخی از آن‌ها به سلول کمک می‌کنند تا با ویروس مبارزه کند.

ژن‌های کدکننده‌ی این پروتئین‌ها به‌طور پیوسته و تصادفی جهش پیدا می‌کنند؛ اما اگر جهشی به ژن مزیتی بدهد (مانند توانایی بهتر برای مبارزه با ویروس) شانس بهتری برای انتقال به نسل بعد یا انتخاب شدن خواهد داشت. در حقیقت پژوهشگران دریافتند که در مردم دارای تبار آسیای شرقی، ژن‌های خاصی که با ویروس‌های کرونا تعامل برقرار می‌کنند، مورد انتخاب قرار گرفته‌اند؛ به عبارت دیگر با گذشت زمان، برخی از واریانت‌های ژنی نسبت به آنچه بر اساس شانس انتظار می‌رود، با فراوانی بیشتری ظاهر شدند. این مجموعه از جهش‌ها احتمالا به اجداد این جمعیت کمک کرده است تا با تغییر نرخ تولید پروتئین‌ها در سلول‌ها در برابر ویروس باستانی مقاوم‌تر شوند.

پژوهشگران دریافتند که فراوانی واریانت‌های ژنی کدکننده‌ی ۴۲ مورد از ۴۲۰ پروتئین مورد مطالعه، حدود ۲۵ هزار سال پیش شروع به افزایش کرد. گسترش واریانت‌های ژنی سودمند تا حدود ۵ هزار سال پیش ادامه پیدا کرد که نشان می‌دهد ویروس باستانی برای مدت طولانی همچنان این جمعیت‌ها را تهدید می‌کرد.

محافظت ناشناخته

جوئل ورتهایم، دانشیار گروه پزشکی دانشگاه کالیفرنیا در سن‌دیگو که در مطالعه مشارکتی نداشت، می‌گوید:

ویروس‌ها قوی‌ترین فشارهای انتخابی را بر انسان‌ها اعمال می‌کنند تا در برابر آن سازگار شوند و ویروس‌های کرونا احتمالا مدت‌ها پیش از وجود انسان روی زمین وجود داشته‌اند؛ بنابراین غیر منتظره نیست که ویروس‌های کرونا موجب سازگاری‌هایی در انسان شده باشند؛ اما این مطالعه بررسی جالبی را در مورد چگونگی و زمان تأثیر این ویروس‌‌ها ارائه می‌دهد. البته بسیار دشوار است که بگوییم ویروسی که موجب این تکامل شده، نیز نوعی ویروس کرونا بوده است؛ اما تئوری قابل قبولی به نظر می‌رسد.

انارد با این موضوع موافق است که پاتوژن باستانی که اجداد ما را گرفتار کرد، ممکن است نوعی ویروس کرونا نبوده باشد. ویروس مذکور ممکن است نوع دیگر و نحوه‌ی تعامل آن با سلول‌های انسان مانند روش تعامل ویروس‌های کرونا با سلول‌های انسان بوده باشد.

گروه دیگری از پژوهشگران اخیرا دریافتند که ساربکوویروس‌ها، خانواده‌ای از ویروس‌های کرونا که شامل SARS-CoV-2 می‌شوند، اولین‌بار ۲۳۵۰۰ سال پیش در حدود همان زمانی تکامل یافتند که واریانت‌های ژن‌های کدکننده‌ی پروتئین‌های مرتبط با ویروس کرونا اولین‌بار در افراد ظاهر شدند. یافته‌های مربوط به ساربکوویروس‌ها در ماه فوریه به‌صورت پیش‌چاپ روی پایگاه داده bioRxiv ارسال شده و هنوز مورد بازبینی قرار نگرفته است. انارد می‌گوید مطالعه‌ی دوم تأییدی عالی برای کل داستان است. او در خصوص نتیجه‌گیری از یافته‌های پژوهش خود توضیح می‌دهد:

این یافته‌ها جذاب هستند؛ اما درک ما را از این موضوع تغییر نمی‌دهند که کدام جمعیت‌ها از نظر بقا در برابر عفونت‌های SARS-CoV-2 بهتر هستند. هیچ شاهدی وجود ندارد که نشان بدهد این سازگاری‌های ژن باستانی به محافظت از افراد در برابر SARS-CoV-2 کمک می‌کند. در واقع طرح چنین ادعاهایی تقریبا غیر ممکن است. در عوض، عوامل اجتماعی و اقتصادی مانند دسترسی به مراقبت‌های بهداشتی احتمالا نسبت به ژن‌ها نقش بسیار بزرگ‌تری در این مسئله دارند که چه کسی به کووید ۱۹ مبتلا خواهد شد.

انارد و تیمش امیدوار هستند با ویروس‌شناسان همکاری کنند تا دریابند چگونه این سازگاری‌ها به انسان‌های باستانی کمک کرده است تا در مواجهه ‌با ویروس کرونای قدیمی زنده بمانند. این تیم همچنین امیدوار است که درنهایت چنین مطالعات ژنوم باستانی بتواند به‌عنوان سیستم هشداردهنده‌ی اولیه‌ای برای دنیاگیری‌های آینده مورد استفاده قرار گیرد. برای مثال، پژوهشگران می‌توانند ویروس‌های موجود در طبیعت را که هنوز جمعیت‌های انسانی را آلوده نکرده‌اند، بررسی کنند و به‌دنبال آثاری از آن‌ها در DNA انسان باشند. اگر آن‌ها دریابند که ویروسی موجب همه‌گیری‌های باستانی متعددی شده است، می‌تواند دلیل خوبی برای نظارت نزدیک بر آن باشد.

ما آثاری از تأثیر این ویروس باستانی را روی اجداد انسان‌ها می‌بینیم؛ اما نسل‌های آینده احتمالا نمی‌توانند آثاری از SARS-CoV-2 را در ژنوم ما ببینند. در واقع به علت واکسیناسیون، ویروس فرصت کافی برای هدایت سازگاری‌های تکاملی نخواهد داشت.