Inimese evolutsioonis on ootamatult suurt rolli mänginud viirused

Ka möödunud aastal Aafrikas palju inimelusid nõudnud Ebola viirus võis põhjustada ellujääjates kohandumist ja eelujäämist soosivaid geneetilisi mutatsioone. Foto: Frederick Murphy/AP

Kuni 30 protsenti geenidest, mis tegid «ahvist inimese», kujunesid viiruste surve all. Värske uuringu tulemused annavad lootust ka HIV-laadsete haiguste ravis.

Haigustekitajate mõju liikide evolutsioonilisele arenemisele on evolutsiooniteoorias juba ammu käibetõde, samas on mõju suuruse hindamiseks olemasolevast tehnoloogiast seni vajaka jäänud. Toetudes suurandmete (big data) analüüsile, näitasid USA Stanfordi ülikooli teadlased värskes uuringus esmakordselt, et lausa 30 protsenti muudatustest, mis on meie geneetikas pärast šimpansitega ühisest eellasest eristumist toimunud, on saanud alguse viirusrünnakutest. Ka see on tegelikult vaid tagasihoidlik hinnang, tõdevad teadlased ajakirjas eLife avaldatud artiklis.

«Me teadsime juba ammu, et kui mingil evolutsioonilisel momendil läbib liik pandeemia või epideemia, peab rünnaku all olev populatsioon kas kohanduma või välja surema. Siiski tulid leitud mustri selgus ja tugevus meile üllatusena,» kommenteeris saadud tulemust uuringu peamine autor Stanfordi ülikooli järeldoktorant David Enard. «Nii tugevat mõju kohanemisele näitavad uuringud esimest korda.»

Stanfordi uuring on tähelepanuväärne oma ulatuse ja laiapinnalisuse tõttu. Varem on viirusrünnakute ja evolutsioonis edasi kanduvate kohandumismehhanismide vahelisi seoseid küll uuritud, aga enamasti on seda tehes piirdutud konkreetsete geenide ja valkudega, millest enamus osaleb aktiivselt ka keha immuunreaktsioonis. Uus uuring on aga esimene omalaadne, kuna esmakordselt võeti uurimise alla ka immuunsüsteemi välised valgud.

«Suur edasiminek ongi siin see, et me suutsime näidata, kuidas viirustele ei reageeri mitte ainult spetsialiseerunud immuunvalgud, vaid peaaegu kõik viirustega kokku puutuvad valgutüübid. Tuleb välja, et adaptsiooni on väljaspool immuunsüsteemi sama palju kui selle sees,» ütles Enard.

Võimalik abi HIVga võitlemisele

Tulemuseni jõudmiseks pidid teadlased tegema aastate kaupa ülimat täpsust nõudvat ja väga monotoonset tööd, otsides kümnetest tuhandetest teaduslikest töödest käsitsi välja 1300, milles oli kirjeldatud viiruste mõju valkude evolutsioonilisele muundumisele. Järgmise sammuna arendati välja suurandmete analüüsi algorütmid, mis oskasid nende 1300 valgu omaduste põhjal välja arvutada, millised ülejäänud kehavalgud on viirustele kohanemise jälgedega. Tuli välja, et palju enam kui enne osati arvata.

«Küsimus, kuidas meie ja teisedki organismid arenesime, huvitab ju meid kõiki. Viirustega võitlemine on mõjutanud mitte ainult võitlevaid immuunrakke, vaid ka kõiki teisi keha toimimise aspekte – see on väga sügav tõdemus,» ütles uurimuses osalenud dr Dmitri Petrov Stanfordist.

Nüüd on teadlased pööranud oma pilgud juba uutele horisontidele ja loodavad uuringu tulemuste põhjal panustada võitlusse tänapäeval levinud viirushaigustega, näiteks HIV-sarnaste nakkustega. Näib, et viiruste ja valkude vaheliste sõdade tulemuste parem tundmine annab lootust ka eduks tulevastes lahingutes.