Когда postdoc Питера Пархэма сначала показал ему данные, предполагающие, что ген в некоторых диких шимпанзе, зараженных вирусом СПИДа близко, напомнил тот, защищающий людей от ВИЧ, он был скептичен.postdoc, Эмили Вроблевски, присоединился к микробиологии Пархэма и группе иммунологии в Стэнфордском университете в Пало-Альто, Калифорния, после выполнения поведенческих исследований диких шимпанзе в Национальном парке Потока Gombe в Танзании. Ее новый генетический анализ изучил несколько сотен фекальных образцов, собранных у шимпанзе Gombe, многие из которых были заражены SIVcpz, ретровирус, который является предшественником ВИЧ.
Она нашла ген для того, что известно как главный комплекс тканевой совместимости (MHC) — молекулы поверхности клеток, помогающие иммунной системе признать иностранцев — который был удивительно подобен одному в людях, который позволяет зараженным людям контролировать вирус в течение многих десятилетий. И это, казалось, выполняло в той же вещи SIVcpz-зараженные шимпанзе Gombe. “Я думал, что она не могла бы знать то, что она делает здесь”, говорит Пархэм, отмечая, что генетику MHC общеизвестно трудно изучить и что ее полевые исследования сосредоточились на сцепляющихся образцах. “Но я был неправ. ”Как Вроблевский, Parham и соавторы объясняют в исследовании Биологии PLOS, изданном онлайн сегодня, они проанализировали образцы кала, датирующиеся 15 лет, и упорядочили гены иммунной системы от 125 шимпанзе. Животные живут в трех отдельных, но накладывающихся сообществах: Два имеют распространенность SIVcpz приблизительно 12%, тогда как третье, в южной части парка, имеет распространенность 46,1%.
У SIVcpz-зараженных шимпанзе есть значительно более высокая частота относительно редкого генетического варианта, связанного с защитой от болезни в людях. “Это возможно указывает на естественный отбор в акте”, говорит Паскаль Гане, эволюционный биолог в Калифорнийском университете, Сан-Диего, кто сделал и генетические исследования шимпанзе и поведенческие исследования диких сообществ. “Когда люди и шимпанзе были частью той же популяции, возможно, был ретровирус, использовавший несколько уловок, все еще эффективных против ВИЧ и SIVcpz сегодня. Этот суперстарый генетический вариант может быть разделен между людьми и шимпанзе, потому что патогены не могут адаптироваться к нему”. У шимпанзе и людей был общий предок приблизительно 6 миллионов лет назад.
В людях защитный ген MHC, известный как HLA-B*57:01, получил уровень известности в исследовании ВИЧ. Ген найден в более высокой частоте в людях, известных как “элитные диспетчеры”, много лет сохраняющие вирус на очень низких уровнях, не беря средства против ретровирусов. Исследования показали, что генные работы путем увеличивания скорость производство клеток убийцы, непосредственно предназначающихся и устраняющих клетки, зараженные ВИЧ.
В сущности, HLA-B*57:01 кодексы для протеина на поверхности клеток, поднимающего маленькие кусочки вируса, в свою очередь, говорящие свободным клеткам убийцы, что это – враг, который должен быть уничтожен.Ген шимпанзе, названный Patr-B_06:03, не идентичен HLA-B*57:01, но близко выровнен на генетическом дереве. Вроблевский и коллеги проанализировали уровни SIVcpz у зараженных шимпанзе, имевших этот генетический вариант и тех, которые не сделали. Они сочли значительно более трудным обнаружить SIVcpz в стуле шимпанзе, имеющих Patr-B_06:03.
Беатрис Хэн, вирусолог в Университете Пенсильвании и соавтор на исследовании, ведший исследование SIVcpz у шимпанзе фекальные образцы, описывает это как путь “бедного человека” для оценки вирусных уровней, потому что это не определяет количество суммы вируса у животного. Но Хэн подчеркивает, что этика запрещает образцы крови взятия от диких шимпанзе, и ее собственная лаборатория только недавно развила способ определить количество SIVcpz в фекальных образцах — который она рассматривает как важный будущий эксперимент с шимпанзе Gombe. “Я взволнован их нахождением аллели, тесно связанной с B57, хотя в предварительных экспериментах”, говорит Хэн. “Это могло быть защитным, и это могло быть быстро проверено путем рассмотрения всех других популяций шимпанзе та гавань SIVcpz”.Эти результаты могут помочь объяснить влияние SIVcpz на популяции Gombe, говорит Хэн. SIVcpz, возможно, уничтожил многие шимпанзе, не имеющие Patr-B_06:03, разъясняясь, почему исследователи нашли, что ген намного больше стал распространен в популяции шимпанзе Gombe между 2000 и 2010.
Относительное увеличение распространенности гена у зараженных животных, возможно, вело для понижения вирусных уровней в сообществах, Хэн предлагает, который может помочь составлять, почему никакая передача не была обнаружена в Gombe больше чем за 2 года.В конечном счете знание о сходствах и различиях Patr-B_06:03 и HLA-B*57:01 может сообщить дизайну вакцины против СПИДа, который мог принести пользу обеим разновидностям.