Niektóre wirusy znikają z organizmu człowieka w ciągu kilku dni od infekcji, podczas gdy inne pozostają w nim przez całe życie. Te ostatnie mogą przez lata pozostawać w stanie utajenia, by w określonych warunkach ponownie się aktywować. Zrozumienie, dlaczego tak się dzieje, stanowi jedno z kluczowych pytań współczesnej wirusologii i immunologii. Najnowsze badanie naukowców z Harvard Medical School, Massachusetts General Hospital, Brigham and Women’s Hospital oraz Broad Institute of MIT i Harvard dostarcza nowych danych na temat tego zjawiska. Analiza obejmująca ponad 900 000 osób pozwoliła stworzyć największą dotąd mapę zmian poziomu wirusowego DNA w organizmie człowieka. Wyniki opublikowano w prestiżowym czasopiśmie Nature.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Dlaczego niektóre wirusy DNA mogą pozostawać w organizmie człowieka przez całe życie i okresowo ponownie się aktywować.
- Jak duże badanie obejmujące ponad 900 000 osób z międzynarodowych biobanków genetycznych pozwoliło prześledzić zmiany miana wirusa w czasie.
Jaką rolę w kontroli wirusów odgrywają genetyka człowieka, styl życia i odpowiedź immunologiczna.
Dlaczego wirus Epsteina-Barr może mieć związek z niektórymi chorobami przewlekłymi i nowotworami.
Największa analiza ludzkiego wiromu DNA
W badaniu naukowcy skupili się na tzw. ludzkim wiromie DNA, czyli zbiorze wirusów posiadających materiał genetyczny w postaci DNA, które mogą pozostawać w organizmie przez długi czas. Badacze analizowali wiremię, czyli poziom wirusowego DNA obecnego w krwi i ślinie. Dane pochodziły z trzech dużych biobanków:
- UK Biobank
- All of Us Research Program (NIH)
- Simmons Foundation Powering Autism Research for Knowledge
Łącznie umożliwiło to analizę danych genetycznych i wirusologicznych setek tysięcy osób, co pozwoliło uchwycić zmiany poziomu wirusów w ciągu całego życia. Jak podkreślił główny autor badania, Nolan Kamitaki z Harvard Medical School:
Zbliżamy się do momentu, w którym możemy wykorzystać genetykę człowieka, aby spróbować odpowiedzieć na fundamentalne pytania dotyczące patologii wywołanych przez wirusy.
Jakie wirusy analizowano w badaniu
Naukowcy przeanalizowali siedem powszechnych wirusów DNA, które mogą utrzymywać się w organizmie przez wiele lat. Wśród nich znalazły się:
- wirus Epsteina-Barr (EBV)
- ludzkie herpeswirusy HHV-6 i HHV-7
- poliomawirus komórek Merkla
- trzy powszechne anellowirusy
Warto podkreślić, że anellowirusy są obecne u około 90% ludzi przez całe życie i zazwyczaj nie wywołują objawów chorobowych. Badanie wykazało jednak, że poziom tych wirusów w organizmie nie jest stały – zmienia się w zależności od wielu czynników biologicznych i środowiskowych.
Wirusy zmieniają się wraz z wiekiem
Jednym z najciekawszych wniosków badania jest to, że różne wirusy mają odmienne trajektorie w ciągu życia człowieka. Naukowcy zaobserwowali między innymi, że:
- większość wirusów pojawia się we wczesnym dzieciństwie, najprawdopodobniej po pierwszej infekcji
- wirus Epsteina-Barr staje się coraz częstszy wraz z wiekiem
- HHV-6 występuje częściej w dzieciństwie, a później jego poziom spada
- HHV-7 znacząco zmniejsza swoją częstość występowania w wieku średnim
Takie różnice sugerują, że układ odpornościowy w różny sposób kontroluje poszczególne wirusy w kolejnych etapach życia.
Sezonowość i styl życia wpływają na poziom wirusa
Badanie wykazało również zaskakujące zależności związane z sezonowością i stylem życia. W przypadku wirusa Epsteina-Barr stwierdzono, że:
- jego miano wzrasta zimą,
- natomiast spada w miesiącach letnich.
Odwrotną zależność zaobserwowano dla wirusa HHV-7. Jednocześnie odkryto silny związek między paleniem tytoniu a poziomem wirusa Epsteina-Barr. U osób intensywnie palących miano EBV było niemal dwukrotnie wyższe niż u osób niepalących.
Ciekawą obserwacją było także to, że u mężczyzn poziom wirusów we krwi i ślinie był wyższy niż u kobiet dla wszystkich analizowanych patogenów.
Genetyka odgrywa kluczową rolę
Analiza genomów uczestników badania pozwoliła zidentyfikować dziesiątki wariantów genetycznych, które są silnie powiązane z poziomem wirusów w organizmie. Większość z tych wariantów dotyczyła genów związanych z:
- funkcjonowaniem układu odpornościowego,
- mechanizmami rozpoznawania wirusów,
- zdolnością komórek zakażonych do unikania odpowiedzi immunologicznej.
Jak podkreślił współautor badania Steven McCarroll:
Niesamowite, jak wiele DNA może nas nauczyć o dynamicznych procesach biologicznych i sposobach, w jakie nasze nawyki, geny i biologia kształtują te procesy.
Odkrycia te pokazują, że reakcja organizmu na wirusy jest w dużej mierze determinowana przez indywidualne uwarunkowania genetyczne.
Wirus Epsteina-Barr i ryzyko chorób przewlekłych
Szczególną uwagę naukowców zwrócił wirus Epsteina-Barr, który jest jednym z najczęściej występujących patogenów na świecie. EBV jest znany między innymi z tego, że:
- powoduje mononukleozę zakaźną,
- wiąże się z wyższym ryzykiem stwardnienia rozsianego,
- może zwiększać ryzyko niektórych nowotworów.
Badacze sprawdzili więc, czy poziom EBV w organizmie w ciągu życia wpływa na rozwój tych chorób. Analiza wykazała, że miano wirusa Epsteina-Barr nie wpływa bezpośrednio na ryzyko stwardnienia rozsianego. Najprawdopodobniej kluczowe znaczenie ma raczej sposób, w jaki układ odpornościowy reaguje na zakażenie EBV.
Jednocześnie naukowcy znaleźli dowody sugerujące, że wysokie miano EBV może być czynnikiem ryzyka rozwoju chłoniaka Hodgkina. Wymaga to jednak dalszych badań laboratoryjnych.
Znaczenie badań populacyjnych dla medycyny
Badanie pokazuje ogromny potencjał wykorzystania dużych biobanków genetycznych do analizy relacji między wirusami a zdrowiem człowieka. Dzięki takim projektom możliwe jest jednoczesne badanie:
- genomu człowieka
- mikrobiomu
- obecności wirusów w organizmie
- długoterminowych konsekwencji zdrowotnych
Jak podkreślił Nolan Kamitaki:
To odkrycie pokazuje, dlaczego badania nad wirusami w dużych biobankach genetycznych są tak ważne.
Główne wnioski
- Badanie obejmujące ponad 900 000 osób z międzynarodowych biobanków pozwoliło stworzyć największą dotąd mapę zmian miana wirusowego DNA w organizmie człowieka.
- Różne wirusy – w tym wirus Epsteina-Barr, HHV-6 i HHV-7 – wykazują odmienne trajektorie w ciągu życia, zależne od wieku, płci, sezonu oraz stylu życia.
- Analiza genomów wykazała dziesiątki wariantów genetycznych związanych z poziomem wirusów, co potwierdza kluczową rolę układu odpornościowego w kontroli infekcji.
- Wysokie miano wirusa Epsteina-Barr może być powiązane ze zwiększonym ryzykiem chłoniaka Hodgkina, co wymaga dalszych badań.
Źródło:
- https://www.nature.com/articles/s41586-026-10288-y
- Harvard Medical School
