Hàng trăm ngàn năm trước, tổ tiên của chúng ta đã bị nhiễm retrovirus. Bây giờ, một số nhà nghiên cứu nghĩ rằng dấu vết di truyền cổ xưa của virus vẫn còn tồn tại trong bộ gen của một số người đang âm thầm thúc đẩy hành vi gây nghiện.
Dấu vết di truyền của một retrovirus có tên HK2 thường được tìm thấy ở những người nghiện ma túy hơn những người không nghiện, và những dấu vết này có thể ảnh hưởng đến các gen xung quanh, do đó, có thể ảnh hưởng đến hành vi của con người, một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế đã báo cáo hôm nay (24 tháng 9 ) trong tạp chí Proceedings of the National Academy of Science.
Retrovirus - bao gồm HK2 cũng như virus gây suy giảm miễn dịch ở người (HIV) - là những virus có thể chèn mã di truyền của chúng vào DNA của vật chủ. Người ta nghĩ rằng khoảng 5 đến 8 phần trăm bộ gen của con người chứa đầy dấu vết của các retrovirus cổ đại đã tìm đường vào gen của chúng ta bằng cách lây nhiễm vào tổ tiên của chúng ta trước đây.
Phần lớn, những chữ ký retrovirus cổ đại đó không khác nhau nhiều giữa mọi người - nói cách khác, bạn và một người ngẫu nhiên mà bạn gặp có khả năng mang cùng loại và số lượng các dấu vết cổ xưa này trong gen của bạn. Ngược lại, dấu vết của virus HK2 được cho là chỉ tồn tại ở 5 đến 10% số người trên toàn thế giới.
Điều đó có nghĩa là, trong sơ đồ tiến hóa lớn, nhiễm virus này xảy ra tương đối gần đây, do đó, nó đã không có thời gian để ra khỏi quần thể, hoặc bị sứt mẻ bởi chọn lọc tự nhiên. "Tương đối gần đây", trong trường hợp này, có nghĩa là nó đang ẩn giấu trong gen người - và cũng có mặt trong gen của người Neanderthal và Denisovan - trong ít nhất 250.000 năm.
Nhiễm trùng cổ xưa
Trong phần đầu tiên của nghiên cứu mới, hai nhóm các nhà nghiên cứu, một từ Đại học Athens ở Hy Lạp và một từ Đại học Oxford ở Anh, đã phân tích DNA của mọi người để xem những người có dấu vết của HK2 trong gen của họ là nhiều khả năng có xu hướng gây nghiện.
Tại Hy Lạp, các nhà nghiên cứu đã phân tích gen của hơn 200 người nhiễm HIV và tại Hoa Kỳ, các nhà nghiên cứu đã phân tích DNA từ khoảng 180 người bị nhiễm virus viêm gan C. Cả hai loại virus có thể lây lan qua sử dụng thuốc tiêm tĩnh mạch.
Nhóm nghiên cứu ở Hy Lạp phát hiện ra rằng những người nhiễm HIV do sử dụng thuốc tiêm tĩnh mạch có khả năng có dấu vết HK2 cao gấp 2,5 lần so với những người bị lây nhiễm qua các phương tiện khác, chẳng hạn như quan hệ tình dục. Tương tự, ở Hoa Kỳ, những người mắc bệnh viêm gan C thông qua sử dụng thuốc tiêm tĩnh mạch và là những người sử dụng ma túy trong thời gian dài có khả năng mắc HK2 cao gấp 3,6 lần so với những người không bị nhiễm do sử dụng ma túy.
Trước đây người ta đã biết rằng, ở những người có dấu vết HK2 trong DNA của họ, những dấu vết đó có thể được tìm thấy trong một gen có tên RASGRF2, có vai trò giải phóng dopamine trong não. Dopamine là một chất dẫn truyền thần kinh gắn chặt với mạch khoái cảm của não và được cho là thúc đẩy sự lặp lại của các hoạt động vui thú. Hơn nữa, hóa chất có thể thay đổi cách não được nối dây để khiến ai đó lặp lại các hoạt động vui thú, theo Viện lạm dụng ma túy quốc gia. Sử dụng ma túy được biết là giải phóng dopamine lớn trong não.
Trong phần thứ hai của nghiên cứu, các nhà nghiên cứu đã điều tra xem liệu dấu vết HK2 có ảnh hưởng gì đến gen của con người hay không. Trong một thí nghiệm trong phòng thí nghiệm, các nhà khoa học đã sử dụng "kéo" di truyền - CRISPR-Cas9 - để chèn dấu vết của HK2 vào DNA của các tế bào người chưa chứa nó. Cụ thể, họ đã chèn dấu vết virus vào vị trí chính xác nơi tìm thấy trong DNA của người, trong gen RASGRF2.
Họ phát hiện ra rằng việc chèn dấu vết của virus cổ đại đã thay đổi kiểu biểu hiện của RASGRF2; nói cách khác, nó đã thay đổi quá trình lưu trữ thông tin trong DNA để tạo ra protein.
Tuy nhiên, vì thí nghiệm thứ hai này được thực hiện trong các món ăn trong phòng thí nghiệm, không phải ở người, tác động của phát hiện này đối với các hành vi gây nghiện vẫn chưa rõ ràng.
Có thể nhắm mục tiêu virus cổ đại dẫn đến can thiệp tốt hơn?
Nghiên cứu mới là "lần đầu tiên cho thấy rằng việc chèn virus cổ đại thường xuất hiện trong dân số có thể đo lường được, trong trường hợp này là bất lợi, ảnh hưởng đến sinh học của chúng tôi", Aris Katzourakis, giáo sư tiến hóa, cho biết. genomics tại Đại học Oxford, người dẫn đầu phần nghiên cứu của Vương quốc Anh. Katzourakis nói thêm rằng phần đầu tiên của nghiên cứu - trong đó các nhà nghiên cứu đã quan sát thấy tỷ lệ dấu vết virus cao hơn ở những người sử dụng ma túy - chỉ cho thấy mối liên hệ, nhưng phần thứ hai của thí nghiệm cho thấy sự chèn vào của virus gây ra những thay đổi trong sinh học của các tế bào.
Hơn nữa, "sự tích hợp của virus đã xảy ra hàng ngàn năm trước, trước những hành vi gây nghiện mà chúng ta thấy ngày nay", Katsourakis nói với Live Science. Trong bài báo của mình, các nhà nghiên cứu cho rằng có lẽ, tại một thời điểm, sự tích hợp của loại virus này có lợi cho con người và đó là lý do tại sao nó chiếm ưu thế trong một thời gian, thoát khỏi sự nắm bắt của chọn lọc tự nhiên.
Bây giờ, các đội hy vọng sẽ hiểu chính xác làm thế nào các dấu vết HK2 có thể ảnh hưởng đến các hành vi gây nghiện. Điều này có khả năng dẫn đến "các chiến lược can thiệp tốt hơn", Katsourakis nói. "Nếu chúng tôi có thể tạo ra một loại thuốc để nhắm mục tiêu vào phần chèn này, chúng tôi có thể ở một nơi tốt hơn để giúp mọi người phục hồi sau loại hành vi này."
"Tôi nghĩ rằng ý nghĩa của nghiên cứu này rất lớn", Andrew Xiao, phó giáo sư về di truyền học tại Trung tâm Tế bào gốc của Đại học Yale, người không tham gia nghiên cứu cho biết. "Nó cho chúng ta biết có rất nhiều điểm dễ bị tổn thương sẽ bị tích hợp virus." Mọi người đã nghi ngờ điều này và đã thu thập dữ liệu về nó trong một thời gian dài, nhưng "Tôi nghĩ rằng sự liên quan đến căn bệnh của con người là khá mới mẻ", ông nói với Live Science.
Tuy nhiên, vẫn cần nhiều nghiên cứu hơn. "Tôi nghĩ rằng đó là một khởi đầu rất tốt cho rất nhiều công việc thú vị đang ở phía trước", Xiao nói thêm.
