Я давно интересуюсь химерами и ксенотрансплантацией
и обещала время от времени возвращаться к этой теме. А ещё я интересуюсь преэклампсией, осложнением исключительно человеческой беременности. Сразу оговорюсь: сначала я хотела сделать отдельную навигацию по ТГ каналу со ссылками, но теперь мне кажется, что в этом нет смысла — ведь в канале есть поиск.

Так вот, изучая CRISPR и инактивацию свиных ретровирусов, встроенных в геном, я внезапно ушла совсем в другую сторону.

Сначала о том, что это вообще за вирусы.

Ретровирусы умеют превращать свою РНК в ДНК и встраивать её в геном заражённой клетки. Если заражена обычная клетка тела, эта история заканчивается вместе с организмом. Но если вирус добирается до клетки зародышевой линии, его ДНК может передаться потомству вместе с остальными генами. Через миллионы лет вирус ломается, утрачивает способность заражать, но его фрагменты остаются в геноме вида.

Именно такие PERV, свиные эндогенные ретровирусы, и беспокоят специалистов по ксенотрансплантации. От них нельзя избавиться с помощью карантина: они записаны в ДНК донорской свиньи. Поэтому учёные используют CRISPR, чтобы одновременно инактивировать множество встроенных вирусных копий.

И тут я решила посмотреть: есть ли что-то подобное у человека?

Есть. Ещё как.

Около 8% человеческого генома имеет ретровирусное происхождение. Большинство этих последовательностей давно превратилось в молекулярные окаменелости. Но некоторые мы не просто сохранили, мы их приручили.

Самый ошеломительный пример — синцитины. Это потомки вирусных белков оболочки. Когда-то они позволяли ретровирусу сливаться с клеткой и проникать внутрь. Эволюция приспособила тот же механизм для формирования плаценты.

Синцитины заставляют клетки трофобласта сливаться друг с другом и образовывать синцитиотрофобласт — многоядерный слой, который контактирует с материнской кровью, участвует в обмене кислорода и питательных веществ, производит гормоны и помогает регулировать иммунные отношения между матерью и плодом.

Здесь важно не упрощать: древний ретровирус не «изобрёл» плаценту, и её инвазивность обеспечивают не только синцитины. Главную роль в перестройке материнских спиральных артерий играют экстраворсинчатые трофобласты. Но вирусные гены стали частью системы, без которой человеческая плацента в её нынешнем виде, вероятно, не смогла бы сформироваться.

А человеку нужна необычайно требовательная плацента. Развивающийся мозг плода требует стабильного притока кислорода и энергии. Ради этого клетки плодового происхождения проникают в ткани матки и превращают её спиральные артерии в широкие сосуды с низким сопротивлением. Материнский организм фактически перестраивает собственное кровоснабжение в пользу будущего ребёнка.

Именно сложность этой системы делает нас особенно уязвимыми для преэклампсии. Когда трофобласт недостаточно полно перестраивает сосуды, плацента развивается в условиях ишемии и выбрасывает в кровь матери вещества, повреждающие эндотелий. Возникают гипертензия, поражения почек, печени и мозга — опасный системный синдром.

Получается удивительный эволюционный парадокс. Вирус использовал белок слияния, чтобы захватить клетку. Наши предки обезвредили вирус, но сохранили его молекулярный инструмент. И сегодня этот инструмент участвует в создании органа, который питает развивающийся человеческий мозг.

Так что человечество действительно отчасти обязано вирусам. А если учитывать, что вирусные фрагменты составляют заметную часть нашего генома и влияли на размножение, иммунитет и эволюцию, — возможно, не только отчасти.

Зы. Картинка сгенерирована по тексту в ИИ grok.