Результаты изучения древней ДНК могут пролить свет на историю вирусов папилломы человека (ВПЧ) у нашего вида.
Труп человека, известного как Этци, «ледяной человек», был найден в Альпах на границе между Австрией и Италией. Замерзший человек, возрастом 5000 лет, известный своей сохранившейся одеждой, оружием и татуировками на коже, скорее всего, погиб от стрелы (наконечник которой сохранился), застрявшей в плече. Но Этци также имел переломы костей, кишечных паразитов и почерневшие от копоти легкие. Теперь ученые могут добавить к этому списку еще один недуг: раковый вирус папилломы человека, HPV16.
В своей работе, опубликованной на сервере препринтов bioRxiv, исследователи сообщают, что Этци, а также 45 000-летняя окаменелость Homo sapiens, найденная в Западной Сибири содержат участки ДНК вируса, вызывающего рак. Результаты, которые еще не прошли экспертную оценку, могут помочь определить, когда и как современные люди впервые столкнулись с вирусом. "Это очень хорошая находка, - считает Вилле Пименофф, специалист по вычислительной генетике из Университета Оулу, не принимавший участия в работе. Она дополняет доказательства того, что «Homo sapiens был по сути инфицирован этими вирусами на протяжении всего своего существования».
Сотни ВПЧ, живут в наших телах и на них. Большинство из них не вызывают никаких проблем, но около дюжины могут привести к раку половых органов и горла, что составляет примерно 5% раковых заболеваний во всем мире. Эти инфекции и раковые заболевания, которые они вызывают, можно предотвратить с помощью вакцин, доступных с 2006 года. Но есть опасения, что в ответ на повсеместную вакцинацию другие типы ВПЧ займут освободившиеся ниши. Исследование, проведенное в 2023 году среди более чем 3000 финских подростков, показало, что через 8 лет после вакцинации высокораковые типы ВПЧ, против которых направлены вакцины, в основном отсутствовали, но разнообразие других типов увеличилось.
Пименофф, возглавлявший финское исследование, говорит, что полученные результаты свидетельствуют о важности понимания всего разнообразия линий ВПЧ, а также того, как вирус эволюционировал с течением времени. В другом исследовании, опубликованном в 2017 году, он и его коллеги проследили развитие HPV16, виновника многих видов рака шейки матки. Они обнаружили, что ВПЧ диверсифицировался вместе с ранними гоминидами и что современные люди, похоже, столкнулись с одним из современных доминирующих вариантов HPV16 около 60 000 лет назад, возможно, в результате спаривания с инфицированными неандертальцами.
Новый препринт восполняет важный пробел, обнаруживая ВПЧ в древних человеческих окаменелостях. Для поиска вируса среди представителей нашего вида специалисты под руководством молекулярного биолога Марсело Брионеса из Федерального университета Сан-Паулу (Бразилия) загрузили общедоступные последовательности ДНК, полученные от Этци и окаменелости из Усть-Ишима, которая была извлечена из берега реки в Западной Сибири в 2008 году. Несмотря на то, что там была обнаружена только ось бедренной кости, радиоуглеродное датирование показало, что человек из Усть-Ишима жил 45 000 лет назад.
Среди ДНК этих людей Брионес и его коллеги обнаружили десятки тысяч сегментов, которые совпадали с участками генома HPV16. Но поскольку древние сегменты ДНК коротки, а ДНК кодирует только четыре буквы (нуклеотиды A, T, C, G), возможно, эти совпадения были вызваны случайной удачей - другими словами, статистическим «шумом», а не истинным биологическим сигналом того, что древние геномы несут в себе вирус. Для проверки гипотезы, исследователи сгенерировали и проанализировали имитационные последовательности, чтобы выяснить, насколько вероятно, что случайные последовательности приведут к появлению паттерна, подобного тому, что Брионес и его коллеги увидели в древней ДНК. По данным Брионеса, результаты свидетельствуют о том, что эти последовательности действительно происходят от вирусов. "Мы уверены, что там есть сигнал. ... У нас есть самое древнее доказательство существования ВПЧ". Более того, идентифицированные вирусы наиболее близко соответствовали типу ВПЧ, который, по данным предыдущего исследования, был обнаружен у неандертальцев.
Чтобы присутствовать у Этци и Усть-Ишима - индивидуумов, разделенных примерно 40 000 лет и 5000 километров, - этот вариант ВПЧ должен был циркулировать среди нашего вида в течение длительного времени. Настолько долго, считает Брионес, что, скорее всего, наш вид передал неандертальцам вызывающий рак HPV16, а не наоборот. В пользу этого сценария говорит тот факт, что в предыдущем проекте, в котором применялся тот же подход к ископаемым неандертальцам, группа Брионеса обнаружила HPV12 с низким уровнем риска, а не высокораковый HPV16.
Вирусолог из Университета Аризоны Коенраад Ван Дорслаер отмечает, что новые данные «потенциально опровергают идею о том, что ВПЧ появился в результате скрещивания с неандертальцами". "Сделает ли это лучшими вакцины, методы лечения, лекарства? Скорее всего, нет", - добавляет он. "Но не вся наука должна быть направлена на это. Она должна быть направлена только на изучение крутых вещей".
