Skip to main content

Ciekawostki medyczne – geny przodków a przebieg COVID-19

Drodzy Pacjenci, na pewno każdy z Was słyszał o neandertalczykach, ale czy wiecie, że współczesny człowiek posiada niemal 2% DNA po tym wymarłym przedstawicielu rodzaju Homo? Może trudno w to uwierzyć, ale w puli genów Europejczyków znajduje się łącznie 20-30% DNA neandertalskiego, a w niektórych rejonach możemy mówić nawet 64%! Co więcej, mimo że początkowo sądzono, że owo powinowactwo dotyczy jedynie mieszkańców Azji, Europy i Ameryki, okazuje się, że na skutek migracji wstecznych przodków współczesnych Europejczyków do Afryki, również afrykańskie genomy zawierają neandertalskie sekwencje. Fakty te nie tylko dają pełniejsze spojrzenie na pochodzenie i historię naszego gatunku, ale, jak dowodzą naukowcy, mogą rzucić nowe światło na współczesność, w tym na nasze zdrowie i dotykające nas choroby. Jak to możliwe? W jaki sposób wymarły, żyjący w plejstocenie człowiek może wpływać na kondycję przeciętnego Kowalskiego? Jaki wpływ mogą mieć geny neandertalskie na przebieg infekcji COVID-19?

Zastanówmy się najpierw skąd to wszystko wiemy. Otóż postęp w technologii sekwencjonowania DNA, jaki miał miejsce w ostatnich kilkunastu latach, a także zastosowanie nowoczesnych narzędzi bioinformatycznych i statystycznych umożliwiło określenie stopnia przepływu genów oraz zdefiniowanie ich znaczenia. Tym samym możliwym stało się ujawnienie genów wymarłych gatunków ludzkich w genomach współczesnego człowieka, dzięki czemu znaleziono jednoznaczny dowód na krzyżowanie się naszych przodków z człowiekiem neandertalskim i innymi hominidami. Zjawisko to, sprowadzające się do przeniesienia materiału genetycznego z jednego gatunku do puli genów drugiego gatunku, nazywamy archaiczną introgresją. Jak zauważają naukowcy, wpłynęła ona w istotny sposób na ewolucję i dalsze losy Homo sapiens sapiens. W zamierzchłych czasach, tuż po wyjściu z Afryki i zajęciu przez człowieka współczesnego nowych obszarów geograficznych, zetknął się on z nowymi patogenami, zwłaszcza wirusami. Tutaj, pomocne w przystosowaniu się mogły się okazać geny kodujące białka układu odpornościowego oraz białka odpowiedzialne za ochronę przed zakażeniami odziedziczone między innymi od neandertalczyków. Tym samym, w stosunkowo krótkim czasie, człowiek współczesny uzyskał korzyści adaptacyjne, które u neandertalczyków pojawiły się dopiero w następstwie trwającej tysiące lat ewolucji. Jednym z lepszych przykładów jest tu przystosowanie Tybetańczyków do życia na wysokościach, które związane jest w dużej mierze z „pozyskaniem” drogę introgresji dwóch genów. Dzięki nim mieszkańcy Dachu Świata nie są narażeni na występowanie związanego ze zwężeniem naczyń krwionośnych nadciśnienia płucnego oraz na wzrost stężenia hemoglobiny we krwi prowadzącym do wystąpienia choroby wysokościowej.

A jak się to przekłada na współczesność? Otóż wpływ genomu neandertalskiego zaobserwowano między innymi w przypadku wariantów DNA zaangażowanych w odpowiedź na zakażenie wirusem grypy typu A, a także wirusami z rodziny flawiwirusów, na przykład wirusa zapalenia wątroby typu C oraz wirusa dengi. Introgresja neandertalska hamuje tutaj replikację wirusa, co najprawdopodobniej zwiększa odporność na niego. Niektóre badania sugerują też, że adaptacja do danych warunków geograficznych wraz z interakcjami między gospodarzem a wirusem wpłynęły zarówno na ewolucję człowieka, jak i samych patogenów. Geny, które zwiększają odporność na jedne choroby, mogą się jednocześnie wiązać ze zwiększonym ryzykiem zachorowania na inne, na przykład na raka szyjki macicy, raka prostaty, choroby autoimmunologiczne lub cukrzycę typu 2.

Co ciekawe, przeprowadzone do tej pory badania sugerują, że obecność pewnych genów neandertalskich w ludzkim DNA może również wpływać na przebieg infekcji COVID-19! Niestety w tym wypadku wiadomości nie są pomyślne, ponieważ wszystko wskazuje na to, że zdecydowana większość wariantów genów archaicznych przekłada się na pogorszenie przebiegu choroby i zwiększa ryzyko poważnych powikłań. To z kolei sugeruje, że nagłe, tajemnicze wymarcie populacji neandertalczyków mogło być związane z infekcją jakimś wariantem koronawirusa, na który ten gatunek mógł być szczególnie wrażliwy.
Podsumowując, genom neandertalczyków na pewno w istotny sposób wpływa na zdrowie współczesnych ludzi, choć konieczne są jeszcze dalsze badania. Nie ulega też wątpliwości, że dużą rolę odegrały tutaj inne gatunki ludzkie, z którymi nasi przodkowie się krzyżowali, w tym człowiek z Denisowej jaskini oraz tak zwane „duchowe gatunki”, czyli nieznane, wymarłe hominidy, o których istnieniu wiemy wyłącznie na podstawie zmian genetycznych w naszym DNA.

Maciej Skrzetuski

Author Maciej Skrzetuski

More posts by Maciej Skrzetuski