Причинно-следственные исследования
Даже язвы могут принести пользу. Сегодня люди, устойчивые к ВИЧ-инфекции, могут извлечь выгоду из давления отбора, вызванного средневековой чумой - просто интересно, какой именно.
Армия вирусов HI неудержимо наступает. Он следует за кровотоком до последнего угла, всегда высматривая новые жертвы среди иммунных клеток. Как только попадаешь в зону досягаемости, оружие ставится на место: абордажные крюки, сделанные из белков, тут же выбрасываются, эти белки прикрепляются точно к определенным поверхностным молекулам атакуемых Т-хелперов, и атакующие проникают внутрь клетки. Скоро это будет просто марионетка захватчика, охотно производящая новые вирусы.
Жертва, Т-хелперная клетка, имеет мало шансов защитить себя, если только она не предлагает вирусу точку атаки. Именно это происходит у некоторых людей, которые не инфицированы вирусом HI, несмотря на высокий риск заражения. Ответственным за это является рецептор CCR5, важный поверхностный белок на Т-хелперных клетках, который необходим вирусу HI для проникновения в клетку.
Люди с мутацией в обеих копиях гена, кодирующего белок CCR5, устойчивы к ВИЧ-инфекции - генетический дефект означает, что у них отсутствует белок на поверхности Т-хелперных клеток, и вирусы не могут прикрепляться их абордажные крюки к нему. Эта защитная мутация особенно широко распространена в Европе, с акцентом на Скандинавию и уменьшением по направлению к южной Европе; он полностью отсутствует у африканцев, выходцев из Восточной Азии и коренных американцев. Если только один из двух генов рецептора изменен, инфекция, по крайней мере, прогрессирует медленнее.
Как можно объяснить такое распространение гена устойчивости? Генетические исследования показывают, что он возник по крайней мере 700 лет назад и передавался из поколения в поколение, потому что давал преимущество перед обычным заболеванием. Примерно в то же время, когда произошла мутация, в Европе свирепствовала чума - если генетическая модификация CCR5 защищает еще и от Черной смерти, эта чума могла оказать положительное давление отбора на ген резистентности. Распространенная гипотеза состоит в том, что чума ответственна за ее распространение.
Теперь Дональд Мозиер из Научно-исследовательского института Сциппса в Ла-Хойе и его коллеги проверили эту теорию на живом объекте. Они заразили нормальных мышей и тех, чьи Т-хелперные клетки не несут CCR5, Yersinia pestis, возбудителя чумы. Затем они наблюдали, как бактерия развивалась у животного и насколько хорошо мыши защищались от возбудителя.
Yersinia pestis совершенно не беспокоило, есть ли у зараженного животного сайт стыковки CCR5 или нет: бактерия прекрасно развивалась в обоих случаях. Рецептор также не влиял на течение болезни. Выживаемость двух групп грызунов не различалась.
Итак, ясно: мутация в гене CCR5 не дает преимущества перед чумой; поэтому болезнь не может быть причиной распространения генетической модификации среди европейского населения. Таким образом, наблюдения американских исследователей подтверждают прежние сомнения относительно этой гипотезы. Также нет убедительных доказательств того, что Yersinia pestis даже нуждается в CCR5, чтобы стать заразной.
Но другое заболевание, широко распространенное в Средние века, возможно, привело к наследованию защитной мутации: оспа. Особенно сильно они свирепствовали в скандинавских странах, где наиболее распространен ген резистентности, и убивали дольше чумы - вплоть до первого появления ВИЧ. В отличие от чумы, избирательное преимущество оставалось постоянным. Кроме того, возбудителями оспы являются вирусы, которые также могут использовать CCR5 в качестве портала для входа в клетки. Однако еще предстоит выяснить, выдержит ли эта альтернативная гипотеза практическую проверку.