Viry nejsou jen hrozbou. Pomohly nám stát se lidmi

Ještěrky z rodu Mabuya z kolumbijských And se od svých příbuzných výrazně liší. Zatímco většina plazů klade vejce s tvrdou skořápkou, tyto ještěrky rodí živá mláďata. Jejich samice totiž mají placenty: specializované orgány sloužící k výživě vyvíjejících mláďat uvnitř těla, které máme z učebnic biologie spojené pouze se savci. Neobvyklé? Rozhodně.

Ke skutečnému vědeckému pozdvižení však došlo v roce 2017, kdy se kolumbijská zooložka Ramírezová-Pinillaová spojila s genetikem Thierrym Heidmannem z pařížské univerzity Gustave Roussy. Zjistili, že v sobě ještěrky mají pro tvorbu placenty zakódovaný gen, pocházející původně z viru.

Během posledních 25 milionů let byli předkové ještěrů infikováni virem, který do jejich genetické výbavy začlenil část své vlastní DNA. Mohlo jim to uškodit, ještěrky ale virovou DNA šikovně využily k vývoji nového orgánu – placenty.

Mnozí z nás v sobě mají přibližně 2 % genomu od neandrtálců. Některé populace mají zase část své DNA od jiné vyhynulé skupiny homininů, denisovanů. A my všichni jsme nositeli 8 % genomu z virů.

Tento příběh není ojedinělý. Téměř desetina lidského genomu pochází z virů a v naší evoluci hrála zásadní roli. Nejde jen o nitroděložní vývoj. Viry se podle BBC podílí i na trávení, imunitní reakci a na tvorbě nových genů.

Mazané retroviry

Viry jsou tak jednoduché, že se biologové občas zdráhají zařadit je do kategorie živých organismů. Každý z nich si můžete představit jako úsporně sbalený balíček genetické informace. Neumí se samy ani rozmnožovat, potřebují k tomu živého hostitele. Napadáním cizích buněk viry vytváří své vlastní kopie, a také přitom samozřejmě způsobují otravné nemoci.

Obzvlášť zákeřné jsou pro člověka takzvané retroviry objevené v 80. letech minulého století. Zástupci tohoto druhu nejsou jen hloupí násilníci, co přepadávají buňky okolo sebe. Svůj genetický materiál vkládají přímo do genomu hostitele, což má za následek systémová onemocnění, jako je AIDS nebo rakovina děložního čípku.

Pokud retrovirus infikuje buňku člověka, může to pro něj osobně být hodně špatná zpráva. Pro evoluci našeho druhu to však nemá praktické důsledky, protože pozměněná DNA se nepředává další generaci.

Nakažený dinosaurus

Někdy se ale prohnaný retrovirus dostane až do zárodečné linie: do buněk, z nichž vznikají vajíčka a spermie. Tady se už část virové DNA přenáší na budoucí potomky. Mluvíme potom o endogenních retrovirech (ERV). A právě tyto „drobky“ virové DNA mění celý průběh evoluce.

Rozkrytí lidského genomu v roce 2001 přineslo překvapivé výsledky. „Ukázalo se, že existuje obrovské množství virových sekvencí,“ říká BBC Heidmann. „Přibližně 8 % lidského genomu tvoří ERV.“

Některé endogenní retroviry pomáhají imunitnímu systému zaměřit se na likvidaci rakovinných buněk.

Většina lidských ERV není jedinečná jen pro náš druh, máme je společné s primáty. Do našich genomů se musely dostat miliony let před vývojem lidského druhu a my jsme je potom jednoduše zdědili po našich společných opičích předcích.

Poděkujte svým virům

Endogenní retroviry kromě placenty hrají roli také v kmenových buňkách: víceúčelových buňkách, které se nacházejí ve vyvíjejících se embryích.

Rozhodně ale nejde „jen“ o rozmnožování. ERV řídí i složité tělesné procesy. Pro trávení náš organismus například používá enzym zvaný amyláza, štěpící sacharidy v potravě. „Amylázu máme ve slinivce břišní i ve slinách,“ vysvětluje molekulární viroložka Nicole Grandiová z univerzity v italském Cagliari. Gen pro amylázu je ve slinné žláze aktivován sekvencí DNA, pocházející opět od ERV. Vzpomeňte si na to, až budete přežvykovat svou ranní koblihu!

Nejnovější výzkum pro člověka užitečných ERV probíhá pod vedením Cédrica Feschotta, molekulárního biologa a genetika z Cornellovy univerzity v Ithace. „Máme 1 500 kandidátů,“ tvrdí Feschotte. „To je opravdu hodně genů.“

Ačkoli mnoho genetiků stále považuje tyto viry za defektní, je to zavádějící. „Rozpadají se, ale stále vytvářejí RNA a stále produkují spoustu proteinů,“ říká Feschotte. „Musíme se na to dobře podívat.“

Jeden nadějný výsledek už se přitom rýsuje: studie publikovaná v dubnu 2023 zjistila, že některé ERV pomáhají imunitnímu systému zaměřit se na likvidaci rakovinných buněk.

Co si z toho všeho odnést? Jsme doslova mozaika různých genů. Mnozí z nás v sobě mají přibližně 2 % genomu od neandrtálců. Některé populace mají zase část své DNA od jiné vyhynulé skupiny homininů, denisovanů. A my všichni jsme nositeli 8 % genomu z virů.