کشف شگفت‌انگیز: جهش نادر مقاوم‌کننده دربرابر اچ‌آی‌وی ۹ هزار سال پیش ظاهر شد

مطالعه‌ی تازه‌ای روی هزاران ژنوم نشان می‌دهد که یک واریانت ژنی (جهش ژنتیکی) به محافظت از افراد در برابر عفونت HIV کمک می‌کند. این واریانت احتمالاً از افرادی سرچشمه گرفته است که در بازه‌ای زمانی بین عصر سنگ و عصر وایکینگ‌ها زندگی می‌کردند.

سایمون راسموسن، متخصص بیوانفورماتیک از دانشگاه کپنهاگ و یکی از نویسندگان ارشد پژوهش، در بیانیه‌ای گفت:

به نظر می‌رسد که این واریانت ژنی در یک فرد که بین ۶۷۰۰ تا ۹۰۰۰ سال پیش در منطقه‌ای نزدیک دریای سیاه زندگی می‌کرد، به وجود آمده است. این واریانت باید در گذشته برای چیز دیگری مفید بوده باشد؛ زیرا ویروس HIV در انسان‌ها کمتر از یک قرن قدمت دارد.

راسموسن و همکارانش در مطالعه‌ای که ۵ مه در مجله Cell منتشر شد، جست‌وجوی خود برای یافتن منشأ جهش ژنتیکی معروف به CCR5 دلتا ۳۲ را شرح دادند. CCR5 پروتئینی است که عمدتاً در سلول‌های ایمنی یافت می‌شود و بسیاری (ولی نه تمام) سویه‌های HIV از آن برای نفوذ به این سلول‌ها و آغاز عفونت استفاده می‌کنند.

اما در افرادی که دارای دو نسخه از جهش ژنتیکی CCR5 دلتا ۳۲ هستند، این پروتئین غیرفعال می‌شود و عملاً ویروس اچ‌آی‌وی را بیرون نگه می‌دارد. دانشمندان از این جهش استفاده کرده‌اند تا شمار محدودی از افراد مبتلا به HIV را درمان کنند.

دانشمندان دریافته‌اند که واریانت ژنی مورد بحث بین ۱۰ تا ۱۶ درصد از ژن‌های CCR5 را در جمعیت‌های اروپایی تشکیل می‌دهد. بااین‌حال، تلاش‌ها برای شناسایی منشأ آن و ردیابی مسیر گسترشش تاکنون بی‌نتیجه بوده، زیرا ژنوم‌های باستانی معمولاً بسیار تکه‌تکه و ناقص هستند.

در مطالعه جدید، تیم پژوهشی واریانت ژنی را در ۲۵۰۴ ژنوم از انسان‌های مدرن که در پروژه بین‌المللی «هزار ژنوم» (1000 Genomes Project) نمونه‌برداری شده بودند، شناسایی کرد. سپس آن‌ها مدلی ساختند تا این جهش را در ۹۳۴ ژنوم باستانی از مناطق مختلف اوراسیا جست‌وجو کنند که بازه زمانی آن‌ها از دوره میان‌سنگی تا عصر وایکینگ‌ها، یعنی تقریباً از ۸ هزار سال پیش از میلاد تا سال هزار میلادی را دربر می‌گرفت.

کریستینه راون، پژوهشگر دانشگاه کپنهاگ و یکی از نویسندگان مقاله، در بیانیه‌ای گفت: «با بررسی این مجموعه داده‌ی بزرگ، توانستیم تعیین کنیم که این جهش ژنتیکی کجا و چه زمانی به‌وجود آمده است»»

کار ژنتیکی تیم پژوهشی نشان داد، نخستین فرد حامل جهش، حدود ۷ هزار سال پیش از میلاد در نزدیکی دریای سیاه زندگی می‌کرد؛ تقریباً در این دوره بود که نخستین کشاورزان از آسیای غربی وارد اروپا شدند. همچنین پژوهشگران دریافتند که شیوع جهش بین ۸ هزار تا دوهزار سال پیش به‌شدت افزایش یافت که نشان می‌دهد این جهش در مهاجرت انسان‌ها از دشت‌های اوراسیا بسیار مفید واقع شده بود.

یافته‌های مطالعه با فرضیه‌های پیشین که معتقد بودند جهش ژنتیکی مقاومت دربرابر اچ‌آی‌وی در دوران جدیدتر پدید آمده، در تضاد است. برای مثال، یافته پژوهشگران بدان معناست که افزایش فراوانی جهش، نتیجه‌ی طاعون‌های قرون وسطی یا سفرهای کاوشگرانه‌ی وایکینگ‌ها نبوده است؛ عواملی که قبلا تصور می‌شد، فشار تکاملی بر دستگاه ایمنی انسان وارد کرده‌اند.

پژوهشگران بر این باورند که افرادی که حامل نسخه‌ی ویژه CCR5 بودند، مزیت زیستی داشتند. لئوناردو کوبوچیو، یکی از نویسندگان مقاله و پژوهشگر پسادکترا در دانشگاه کپنهاگ، گفت: «افراد دارای این جهش احتمالاً بهتر زنده می‌ماندند، چون این جهش باعث کاهش شدت واکنش‌های ایمنی در زمانی می‌شد که انسان‌ها در معرض عوامل بیماری‌زای تازه قرار گرفته بودند. اگرچه این موضوع منفی به نظر می‌رسد، سیستم ایمنی بیش‌فعال می‌تواند کشنده باشد؛ زیرا در مواجهه با میکروب‌های جدید، باید واکنش ایمنی به‌اندازه‌ای باشد که تهدید را کنترل کند، بدون آنکه به خود بدن آسیب بزند.»

کوبوچیو همچنین می‌گوید، وقتی انسان‌ها از زندگی شکارچی-گردآورنده به زندگی کشاورزی و جوامع متراکم روی آوردند، فشار ناشی از بیماری‌های عفونی افزایش یافت و در چنین شرایطی، سیستم ایمنی متعادل‌تر احتمالاً مزیت محسوب می‌شد. البته، او تأکید کرد که این صرفاً یک فرضیه است و فشارهای دقیق تکاملی که به افزایش جهش مورد نظر منجر شده‌اند، هنوز به‌طور قطعی شناخته نشده‌اند.