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Hasta el 8% del genoma humano está constituido por retrovirus ancestrales

Algunos de los genes de estos retrovirus aún están presentes y activos en tejidos normales

Tal como el actual virus de la inmunodeficiencia humana (human immunodeficiency virus o HIV), los antiguos retrovirus endógenos humanos (human endogenous retroviruses o HERV) insertaron su material genético en el genoma de su hospedador para replicarse. Cuando estos virus insertan sus genomas en sus hospedadores permanecen allí en forma de provirus. Los HERV permanecen así como remanentes de infecciones retrovirales antiguas de nuestros ancestros y constituyen alrededor del 8% del genoma humano.

En condiciones fisiológicas, estos elementos son frecuentemente inactivos o no funcionales debido a mutaciones desactivantes y control epigenético. Sin embargo, pueden reactivarse bajo ciertas condiciones patológicas y producir transcritos y proteínas virales.

Los retrovirus han estado infectando mamíferos y otros vertebrados durante al menos 100 millones de años, invadiendo las células somáticas y germinales de sus especies hospedadoras. Se cree que estos virus alguna vez infectaron ampliamente a la población, ya que se han fijado no solo en el genoma humano sino también en los genomas de chimpancés, gorilas y otros primates. Son la prueba de las numerosas pandemias a las que la humanidad ha estado expuesta a través del tiempo. Su presencia en el genoma de los primates permite reconstruir la historia de la infección retroviral, un proceso análogo al uso de restos fósiles parciales de múltiples individuos de una especie para comprender su historia evolutiva.

Se sabe que algunos HERV pueden estar activos y expresarse en ciertos tipos de cáncer, aunque se desconoce en gran medida su actividad en tejidos sanos. En un trabajo reciente se analizó la expresión generalizada de un antiguo grupo de provirus HERV conocido como HERV-K (HML-2) en tejidos humanos normales. Este grupo es el activo más reciente de los HERV, ya que se extinguió hace menos de 5 millones de años. Incluso algunos de sus provirus dentro del genoma humano aún conservan la capacidad de producir proteínas virales. Actualmente se sabe que hay alrededor de 30 secuencias de HERV-K integradas en el genoma humano.

Los investigadores examinaron el material genético en una base de datos que contenía muestras de tejidos donados de todo el cuerpo. Se caracterizó la expresión individual de HML-2 en 13.000 muestras de 54 tejidos diferentes de 948 individuos.

En el estudio se buscaron secuencias que coincidieran con cada provirus HML-2 en el genoma y encontraron 37 provirus HML-2 diferentes que todavía estaban activos. Las 54 muestras de tejido que analizaron tenían alguna evidencia de actividad de uno o más de estos provirus. Además, cada muestra de tejido también contenía material genético de, al menos, un provirus que aún podría producir proteínas virales. Se detectó la expresión de HML-2 en todo el cuerpo humano sano, a la vez que se detectó la expresión de 37 provirus diferentes y cada sitio de tejido mostró cierto nivel de expresión.

El nuevo estudio agrega un nuevo ángulo a estos datos al mostrar que los genes HERV están presentes incluso en tejido sano y tienen cierto nivel de expresión. Resta saber si los restos genéticos de los retrovirus endógenos humanos pueden causar enfermedades en las personas. Esto significa que la presencia de RNA del HERV puede no ser suficiente para conectar el virus con una enfermedad.

Es importante destacar que también significa que los genes o proteínas de HERV podrían no ser buenos objetivos para ciertos tratamientos como antirretrovirales, anticuerpos para el cáncer y terapias de células T. El uso de genes HERV como biomarcadores de cáncer también deberá tener en cuenta su actividad en tejido sano.

Por otro lado, el estudio también sugiere que algunos HERV podrían incluso ser beneficiosos para las personas. El HERV más famoso incrustado en los genomas humanos y animales, la sincitina, es un gen derivado de un antiguo retrovirus que desempeña un papel importante en la formación de la placenta. El embarazo en todos los mamíferos depende de la proteína derivada del virus codificada en este gen.

Por otra parte, ciertos HERV pueden haber desempeñado un papel protector en los animales hace millones de años. Si bien esos HERV animales no podrían usar la maquinaria de su hospedador para crear un virus completo, podrían interferir con el ciclo de replicación de su virus ancestral si el hospedador es expuesto.

El nuevo estudio revela un nivel de actividad de HERV en el cuerpo humano que antes se desconocía. Es importante dilucidar el rol de los virus antiguos que permanecen en el genoma humano, incluso si su presencia es beneficiosa, qué mecanismo impulsa su actividad y ver cuáles de estos genes se convierten realmente en proteínas.