Manusia tidak akan wujud tanpanya virus kerana protein virus memainkan peranan penting dalam pembangunan manusia embrio. Walau bagaimanapun, ada kalanya, mereka menimbulkan ancaman wujud dalam bentuk penyakit seperti dalam kes wabak COVID-19 semasa. Ironinya, virus terdiri daripada ~8% daripada genom kita, yang telah diperoleh semasa evolusi, menjadikan kita "hampir chimera".
Perkataan yang paling terkenal dan mengerikan pada tahun 2020 tanpa keraguan adalah 'virus'. Novel coronavirus bertanggungjawab terhadap penyakit COVID-19 yang belum pernah berlaku sebelum ini dan hampir kejatuhan ekonomi dunia. Semua ini disebabkan oleh zarah kecil yang tidak dianggap sebagai 'hidup sepenuhnya' kerana ia berada dalam keadaan tidak berfungsi di luar perumah, sementara hanya kekal di dalam apabila menjangkiti perumah. Lebih mengejutkan dan mengejutkan adalah hakikat bahawa manusia telah membawa "gen" virus sejak dahulu lagi dan pada masa ini gen virus membentuk ~8% daripada manusia genom (1). Hanya untuk meletakkan ini dalam perspektif, hanya ~1% manusia genom berfungsi aktif bertanggungjawab untuk membuat protein yang menentukan siapa kita.
Kisah perhubungan antara manusia and virus bermula 20-100 juta tahun dahulu apabila nenek moyang kita dijangkiti oleh virus. Setiap keluarga retrovirus endogen berasal daripada jangkitan tunggal sel germanium oleh retrovirus eksogen yang selepas disepadukan ke dalam nenek moyang kita, berkembang dan berkembang (2). Pembiakan diikuti dengan pemindahan mendatar daripada ibu bapa kepada anak dan hari ini kita mempunyai genom virus ini tertanam dalam DNA kita sebagai manusia retrovirus endogen (HERV). Ini adalah proses yang berterusan dan mungkin berlaku pada masa ini. Sepanjang evolusi, HERV ini memperoleh mutasi, menjadi stabil dalam manusia genom dan kehilangan keupayaan mereka untuk menyebabkan penyakit ini. Yang endogen retrovirus bukan sahaja hadir dalam manusia tetapi terdapat di mana-mana dalam semua organisma hidup. Semua retrovirus endogen ini dikelompokkan kepada tiga kelas (Kelas I, II dan III) yang berlaku merentasi spesies haiwan yang berbeza mempamerkan hubungan filogenetik berdasarkan persamaan urutannya (3) seperti yang digambarkan dalam Rajah di bawah. HERV tergolong dalam kumpulan Kelas I.
Daripada pelbagai retrovirus terbenam yang terdapat dalam manusia genom, contoh klasik yang patut disebut di sini, ialah protein retroviral yang merupakan protein sampul yang sangat fusogenik yang dipanggil syncytin, (5) yang fungsi asalnya dalam virus adalah untuk bergabung dengan sel perumah untuk menyebabkan jangkitan. Protein ini kini telah disesuaikan dalam manusia untuk membentuk plasenta (penyatuan sel untuk membuat sel multinukleus) yang bukan sahaja membekalkan makanan kepada janin daripada ibu semasa mengandung tetapi juga melindungi janin daripada sistem imun ibu kerana sifat imunosupresif protein syncytin. HERV khusus ini telah terbukti memberi manfaat kepada manusia bangsa dengan mentakrifkan kewujudannya.
HERV juga telah terlibat dalam menyediakan imuniti semula jadi kepada tuan rumah dengan menghalang jangkitan selanjutnya daripada yang berkaitan. virus atau mengurangkan keterukan penyakit apabila dijangkiti semula oleh jenis yang serupa virus. Kajian 2016 oleh Katzourakis dan Aswad (6) menerangkan bahawa endogen virus boleh bertindak sebagai elemen pengawalseliaan untuk gen yang mengawal fungsi imun, dengan itu membawa kepada pembangunan imuniti. Pada tahun yang sama, Chuong et al (7) menunjukkan bahawa HERV tertentu bertindak sebagai penambah kawal selia dengan memodulasi ekspresi gen yang boleh diinduksi IFN (interferon) dengan itu memberikan imuniti semula jadi. Produk ekspresi HERV juga boleh bertindak sebagai corak molekul berkaitan patogen (PAMP), mencetuskan reseptor selular yang bertanggungjawab untuk barisan pertahanan pertama hos (8-10).
Satu lagi aspek menarik HERV ialah sebahagian daripadanya menunjukkan polimorfisme sisipan, iaitu bilangan salinan yang berbeza terdapat dalam genom disebabkan peristiwa sisipan. Kajian terhadap 20 subjek yang tergolong dalam kumpulan etnik berbeza mendedahkan pola polimorfisme sisipan antara 0-87% dalam semua subjek (11). Ini boleh mempunyai implikasi dalam menyebabkan penyakit melalui pengaktifan gen tertentu yang sebaliknya senyap.
HERV tertentu juga telah terbukti dikaitkan dengan perkembangan gangguan autoimun seperti multiple sclerosis (12). Di bawah keadaan fisiologi biasa, ekspresi HERV dikawal ketat manakala dalam keadaan patologi akibat perubahan dalam persekitaran luaran/dalaman, perubahan hormon dan/atau interaksi mikrob boleh menyebabkan disregulasi ekspresi HERV, yang membawa kepada penyakit.
Ciri-ciri HERV di atas menunjukkan bahawa bukan sahaja kehadiran mereka dalam manusia genom tidak dapat dielakkan tetapi mereka mempunyai keupayaan untuk mengawal homeostasis sistem imun sama ada dengan mengaktifkan atau menekannya, dengan itu menyebabkan kesan pembezaan (daripada berfaedah kepada menyebabkan penyakit) dalam perumah.
Pandemik COVID-19 juga disebabkan oleh retrovirus SARS-nCoV-2, yang tergolong dalam keluarga influenza, dan mungkin masuk akal bahawa, semasa evolusi, genom yang berkaitan dengan keluarga ini virus telah disepadukan ke dalam manusia genom dan kini hadir sebagai HERV. Adalah diandaikan bahawa HERV ini mungkin mempamerkan polimorfisme yang berbeza, seperti yang dinyatakan di atas, di kalangan orang yang berbeza etnik. Polimorfisme ini mungkin dalam bentuk nombor salinan pembezaan HERV ini dan/atau kehadiran atau ketiadaan mutasi (perubahan dalam jujukan genom) terkumpul dalam satu tempoh masa. Kebolehubahan dalam HERV bersepadu ini mungkin menawarkan penjelasan untuk kadar kematian yang berbeza dan keterukan penyakit COVID-19 di negara berbeza yang terjejas oleh wabak tersebut.
***
Rujukan:
1. Griffiths DJ 2001. Retrovirus endogen dalam manusia jujukan genom. Biol Genom. (2001); 2(6) Ulasan 1017. DOI: https://doi.org/10.1186/gb-2001-2-6-reviews1017
2. Boeke, JD; Stoye, JP (1997). "Retrotransposon, Retrovirus Endogen, dan Evolusi Unsur Semula". Dalam Coffin, JM; Hughes, SH; Varmus, HE (eds.). Retrovirus. Akhbar Makmal Cold Spring Harbour. PMID 21433351.
3. Vargiu L, et al. Pengelasan dan pencirian bagi manusia retrovirus endogen; bentuk mozek adalah perkara biasa. Retrovirologi (2016); 13: 7. DOI: 10.1186 / s12977-015-0232-y
4. Classes_of_ERVs.jpg: Jern P, Sperber GO, Blomberg J (karya terbitan: Fgrammen (cakap)), 2010. Tersedia dalam talian di https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Classes_of_ERVs.svg Diakses pada 07 Mei 2020
5. Berambut perang, JL; Lavillette, D; Cheynet, V; Bouton, O; Oriol, G; Chapel-Fernandes, S; Mandrandes, S; Palu, F; Cosset, FL (7 April 2000). “Satu sampul glikoprotein daripada manusia endogen retrovirus HERV-W dinyatakan dalam plasenta manusia dan menggabungkan sel-sel yang menyatakan reseptor retrovirus mamalia jenis D". J. Virol. 74 (7): 3321–9. DOI: https://doi.org/10.1128/jvi.74.7.3321-3329.2000.
6. Katzourakis A, dan Aswad A. Evolusi: Endogen Virus Menyediakan Pintasan dalam Kekebalan Antiviral. Biologi Semasa (2016). 26: R427-R429. http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2016.03.072
7. Chuong EB, Elde NC, dan Feschotte C. Evolusi pengawalseliaan imuniti semula jadi melalui pilihan bersama retrovirus endogen. Sains (2016) Jld. 351, Isu 6277, ms 1083-1087. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aad5497
8. Wolff F, Leisch M, Greil R, Risch A, Pleyer L. Pedang bermata dua bagi (semula) ekspresi gen oleh agen hypomethylating: daripada mimik virus kepada eksploitasi sebagai agen penyebuan untuk modulasi pusat pemeriksaan imun yang disasarkan. Isyarat Komuniti Sel (2017) 15:13. DOI: https://doi.org/10.1186/s12964-017-0168-z
9. Hurst TP, Magiorkinis G. Pengaktifan tindak balas imun semula jadi oleh endogen. retrovirus. J Jen Virol. (2015) 96:1207–1218. DOI: https://doi.org/10.1099/vir.0.000017
10. Chiappinelli KB, Strissel PL, Desrichard A, Chan TA, Baylin SB, Correspondence S. Menghalang metilasi DNA menyebabkan tindak balas interferon dalam kanser melalui dsRNA termasuk retrovirus endogen. Sel (2015) 162:974–986. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2015.07.011
11. Mehrab G, Sibel Y, Kaniye S, Sevgi M dan Nermin G. Manusia endogen retrovirus-H saringan sisipan. Laporan Perubatan Molekul (2013). DOI: https://doi.org/10.3892/mmr.2013.1295
12. Gröger V, dan Cynis H. Retrovirus Endogen Manusia dan Peranan Putative Mereka dalam Pembangunan Gangguan Autoimun Seperti Multiple Sclerosis. Mikrobiol hadapan. (2018); 9: 265. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.00265
***
