Наследуемые от неандертальцев и денисовцев гены приводили к повышенному уровню вирусов в крови людей, инфицированных ДНК-вирусами. Исследования генетиков показали, что иммунная система, сформировавшаяся в древности, неэффективна против скрытых и затяжных инфекций, например, вызываемых вирусом Эпштейна — Барр.
Примерно 2% генома современных людей, не происходящих из Африки, состоят из участков ДНК, унаследованных в ходе древних скрещиваний с неандертальцами (а у жителей Азии и Океании – также с денисовцами). Более ранние работы продемонстрировали, что это архаичное наследие оказало значительное влияние на развитие нашего иммунитета, в особенности в плане защиты от РНК-вирусов, таких как вирусы, вызывающие грипп или коронавирусную инфекцию. ДНК-вирусы, например, вирус Эпштейна — Барр (ВЭБ) или вирусы герпеса, ведут себя иначе: они сохраняются в организме пожизненно, что создает постоянную нагрузку на иммунную систему. Влияние генов неандертальцев на способность контролировать эту угрозу ранее не исследовалось.
Авторы исследования, опубликованного в журнале Genome Biology and Evolution, в ходе исследования ученые сопоставили два массива данных из британского генетического банка UK Biobank. Для этого были использованы расшифрованные геномы сотен тысяч современных людей, содержащие маркеры неандертальской и денисовской ДНК, и сравнены они с результатами клинических анализов крови на концентрацию пяти распространенных ДНК-вирусов. Кроме того, биологи применили базы данных с ископаемыми геномами, чтобы отследить эволюцию этих участков ДНК на протяжении последних тысячелетий.
В ходе анализа было установлено восемнадцать устойчивых взаимосвязей между архаичными генами и уровнем вирусной нагрузки. Двенадцать из них относились к вирусу Эпштейна — Барр. Основная часть найденных неандертальских фрагментов располагалась в главном комплексе гистосовместимости (MHC) – критически важном участке генома, отвечающем за распознавание инфекций.
По результатам исследований было установлено, что наличие древнего гена, как правило, связано с увеличенным количеством вирусных частиц в крови. Наиболее выраженные неандертальские участки были обнаружены на 17-й хромосоме. Изучение их влияния показало, что они оказывают воздействие на функционирование человеческих генов, в том числе на ген GSDMB), обычно эти белки контролируют апоптоз – процесс запрограммированной гибели клеток, который позволяет зараженной клетке уничтожить себя, предотвращая тем самым размножение вируса. При отсутствии этой функции ДНК-вирусам проще сохраняться в организме.
Согласно мнению авторов статьи, иммунная система неандертальцев развивалась для эффективной защиты от быстрых, острых и сезонных РНК-инфекций, однако была недостаточно устойчива к скрытым ДНК-вирусам.
У одного из генов исследователи выявили значительное эволюционное «выключение». Около одиннадцати тысяч лет назад неандертальский участок на 17-й хромосоме был обнаружен у 43% населения Европы. Но с переходом людей к земледелию и трансформацией условий возникновения эпидемий, естественный отбор начал устранять этот генетический вариант. За последние десять тысяч лет его распространенность среди европейцев сократилась почти вдвое – в настоящее время он присутствует у 22% людей.