تم العثور على السبب في أن 10% من الجينوم البشري يتكون من جينات الفيروسات القهقرية

تمكن علماء الفيروسات من تحديد آلية سمحت للفيروسات الرجعية بالتكاثر بكفاءة لملايين السنين كجزء من الحمض النووي للثدييات.

تُعتبر المهمة الرئيسية للفيروسات نقل جيناتها إلى الأجيال اللاحقة. وفي سعيها للتكاثر بأي ثمن، لا تختلف جميع الفيروسات عن الكائنات الحية الأخرى، بما في ذلك البشر.

يكمن الفرق في البساطة الاستثنائية لبنية الفيروس، التي تقتصر على جزيء واحد - حامل الجينوم، أو الحمض النووي الريبوزي الفيروسي (RNA) أو الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA)، أو في بعض المتغيرات، مزيج منهما. ومن الاختلافات الأخرى للفيروس حالته المزدوجة - الحالة "الميتة" خارج الخلية للجسيمات الفيروسية، أو الفيريونات، التي لا تُظهر أي نشاط مستقل تقريبًا، والحالة "الحية" عندما يدخل الفيروس الخلية المضيفة ويبدأ بالتكاثر، مندمجًا في الآلية الخلوية لنسخ الحمض النووي.

ولكن اتضح مؤخرا نسبيا، مع اكتشاف الفيروسات الرجعية الذاتية، أن بعض الفيروسات قد لا تصل إلى مرحلة الفيريون.

تنقل هذه الفيروسات جيناتها الخاصة إلى الأجيال اللاحقة دون أن تتجاوز الخلايا (ومن هنا جاء اسمها - داخلية المنشأ، أو بعبارة أخرى داخل الخلية)، ويعتبر برنامجها الجيني المدمج في الحمض النووي الخلوي جزءاً لا يتجزأ من جينوم المضيف.

لقد ثبت الآن أن حوالي 8-10% من الجينوم البشري يتكون من تسلسلات نيوكليوتيدات من الفيروسات الرجعية التي أصابت أسلافنا التطوريين منذ عشرات الملايين من السنين.

وبعبارة أخرى، يتكون عُشر الحمض النووي البشري من جينات فيروسية رجعية عمرها ملايين السنين (تعني كلمة "رجعية" أن هذه الفيروسات تستخدم آلية النسخ العكسي لتكرار جينومها الخاص: أولاً، يبدأ إنزيم النسخ العكسي الفيروسي في تخليق خيط واحد من الحمض النووي على الحمض النووي الريبي الفيروسي، ثم يقوم بتخليق خيط ثانٍ على هذا الخيط، ثم يتم دمج هذا الحمض النووي الفيروسي، بعد اختراقه للغشاء النووي للخلية، في الخلية المضيفة ويعمل كمصفوفة لتخليق الحمض النووي الريبي الفيروسي بواسطة الخلية المضيفة).

قرر باحثون من معهد أكسفورد، بالتعاون مع مركز آرانو دايموند لأبحاث الإيدز (نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية) ومعهد ريغا (بلجيكا)، اكتشاف الآلية التي تمكنت بها الفيروسات الرجعية القديمة من تسجيل نفسها في جيناتنا بكميات كبيرة.

ولتحقيق هذا الهدف، درسوا جينومات 38 حيوانًا ثدييًا. ومن هذه الجينومات، عزلوا مناطق تحتوي على تسلسلات نيوكليوتيدات فيروسية رجعية، ثم قارنوها حاسوبيًا (باستخدام أساليب حاسوبية رياضية متخصصة) لتحديد أوجه التشابه والاختلاف، والدور الذي تشغله في منطقة الحمض النووي الفيروسي.

وكما أظهر التحليل، فقدت فئة معينة من الفيروسات الرجعية الذاتية الجين env، وهو المسؤول عن البروتين الذي يساعد الفيروس على اختراق الخلية، في مرحلة ما من تطورها.

إن فقدان القدرة على إصابة خلايا أخرى لم يكن يعني فقدان القدرة على التكاثر الذاتي، ولكن الآن بدأ عمر الفيروس بأكمله يمر داخل الخلية المضيفة بالتوازي مع عمره بمساعدة أجزاء الحمض النووي المتنقلة الفيروسية - العناصر الرجعية.

على الرغم من أن الأمر الأكثر إثارة للاهتمام هو أنه مع فقدان الوظيفة المعدية بواسطة بعض الفيروسات الرجعية، زادت هذه الفيروسات بسرعة من تمثيلها داخل الجينوم، وكانت النتيجة هيمنة المادة الوراثية للفيروسات في الحمض النووي للثدييات.

وبمقارنة الجينومات المختلفة، لخص الباحثون تنوع هذه الظاهرة: فقد أدى فقدان القدرة على العدوى إلى زيادة كمية المادة الفيروسية بمقدار 30 ضعفًا.

هل الفيروسات القهقرية الداخلية تشكل خطرا على الصحة؟

تُتقن الفيروسات مهمة نشر جيناتها الخاصة، إذ تُسجل في الحمض النووي البشري كناقل دون التسبب في أي ضرر للنقل. أما بالنسبة لحامليها، فهي في معظم الحالات غير مُمرضة وغير معدية، ولا تُشكل جزيئات فيروسية، أي أنها لا تُصيب أحدًا، وتخضع لرقابة تنظيمية من خلال نسخ الحمض النووي الخلوي.

من منظور آخر، ثمة أدلة على أن بعض الفيروسات القهقرية الداخلية (مثل الفيروسات الخارجية التي تسبب، على سبيل المثال، ساركوما روس والأورام اللمفاوية واعتلالات النخاع) لديها قدرة على التسبب في الأورام، ولديها احتمال كبير لتحفيز تطور السرطان، مع أن ما يُحفز العمليات التي تُجبر الجسم على تحمل هذه المخاطر لا يزال غير واضح. دراسة الفيروسات "الأحفورية" في جينومنا لا تزال في بدايتها، لذا فإن الاكتشافات الأكثر إفادة التي تُجبرنا على النظر إلى أجسامنا من منظور مختلف تمامًا لا تزال في انتظارنا.