Неандертальців звинуватили в передачі вірусу папіломи європейцям

Wikimedia Commons

Відділення найпоширеніших в Євразії і обох Америках онкогенних вірусів папіломи людини (ВПЛ) від типових для Африки штамів відбулося близько півмільйона років тому і збіглася у часі з розбіжністю неандертальців і предків сучасних людей. У статті, опублікованій в PLOS Pathogens, генетики простежили за еволюцією вірусу папіломи у приматів і прийшли до висновку, що європейці могли отримати папілом від неандертальців.

Вірус папіломи широко поширений серед людей, у нього існує багато різновидів, серед яких є як більш-менш нешкідливі, так і небезпечні онкогенні штами. Найвідоміший з останніх - HPV16, асоційований з раком шийки матки, четвертим за частотою онкозахворюванням серед жінок. До сих пір невідомо, яким чином з'явилися ці ракові штами і як поширилися серед сучасних людей. Часто еволюція патогенів повторює еволюцію господарів і ці процеси йдуть схожим чином. Виявилося, що в разі папіломи у приматів це не зовсім так.

Для свого дослідження Цзиге Чень (Zigui Chen) з університету Гонконгу та його колеги взяли вже існуючі геноми вірусів людини та інших приматів, доповнили їх новими, а потім порівняли і побудували филогенетические дерева . Виявилося, що близькоспоріднені патогени можуть мешкати в далеких одна від одної господарів (наприклад, в людині і макаках) і навпаки, в одному господаря можна зустріти далекі один від одного штами. Дослідники пояснюють це нішевий спеціалізацією всередині господарів: ситуацією, коли предкові віруси спершу спеціалізувалися всередині загального предка мавп по різних тканин і зайняли кожен свою екологічну нішу, і вже потім кожна з вийшов ліній еволюціонувала незалежно від інших разом з господарем.

Як приклад можна привести онкогенні штами вірусу папіломи. Всі вони, в тому числі і HPV16, формують споріднену групу, яка відокремилась за оцінками дослідників близько сорока мільйонів років тому. У ній знайшлися не тільки людські, але і віруси макак і людиноподібних мавп. Решта групи вірусів теж виявилися здатні заражати різних приматів, але не провокують утворення злоякісних пухлин.

Різні типи спеціалізації вірусів призводять до різного їх розташуванню на филогенетических деревах. Якщо віруси всередині одного господаря схожі один на одного більше, ніж на віруси іншого, це говорить про "дзеркальну еволюції", коли еволюція патогена йде паралельно еволюції господарів (рисунок ліворуч). Якщо ж гілки дерева переплутані і виглядають як на малюнку справа, це свідчить про те, що спочатку віруси розійшлися всередині предкового господаря по різних нішах, і лише потім кожна гілка "відбила" еволюцію господаря. Автори статті вважають, що еволюція вірусу папіломи у приматів йшла іншим шляхом.

Chen et al. / PLOS Pathogens, 2018

Далі вчені простежили більш детально еволюцію HPV16 у людей і їхніх предків. Вони обробили дані по 212 повним геномам цього штаму і 3256 частковим послідовностям, ізольованим у людей різного походження і виявили глибокі відмінності між вірусами, зарактернимі для африканців і жителів Євразії і Америк.

На малюнку показано розподіл різних вірусів серед населення Землі. За ступенем спорідненості вони розділені на чотири "клану", названі по буквах ABCD, всередині кожної з яких чотири "сім'ї", позначені цифрами від одного до чотирьох. Зокрема видно, що у корінних африканців практично відсутні віруси з клану А, характерні для населення Америк і Євразії (Caucasian + Asian + S / C. American).

Chen et al. / PLOS Pathogens, 2018

Цікаво, що за оцінками вчених, поділ кланів вірусів А і BCD сталося близько півмільйона років тому, тобто задовго до початку міграції предків людей з Африки. Автори пов'язують цю подію з поділом неандертальців і предків людей і припускають, що останні могли отримати цей тип вірусу зіткнувшись з неандертальцями після довгого періоду ізоляції, що тривав близько 400 тисяч років. Таким чином, вірус з клану А міг бути довгий час специфічний для неандертальців, але коли почалася експансія предків людей в Євразію, він змінив господаря. Це добре узгоджується з раніше відомим фактом, що євразійці успадкували від неандертальців кілька відсотків генетичного матеріалу, відсутніх у корінних африканських народів. Вірус папіломи передається статевим шляхом, так що неандертальці цілком могли передати наші предкам і його, а не тільки власні гени.

Існує вакцина, яка дозволяє попередити захворювання онкогенними штамами ВПЛ. Деякий час назад виникли суперечки про її безпеки, але незабаром доводи проти її використання були спростовані . Більш того, місяць тому в США почали рекомендувати робити щеплення не тільки молоді до 26 років, а й людям старшого віку.

Віра Мухіна