Древние вирусные элементы в геноме человека — не окаменелости
Исследователи из Университета Кумамото, Национального института генетики (Япония) и Мичиганского университета (США) обнаружили, что эндогенные ретровирусы человека (HERV) могут подвергаться ретротранспозиции в iPS-клетках. Это указывает на потенциальный риск при использовании iPS-клеток в регенеративной медицине.
Роль HERV в организме
- HERV занимают около 8% человеческого генома.
- HERV-W и HERV-FRD важны для формирования плаценты.
- HERV-K, предположительно, защищает клетки от инфекций экзогенными ретровирусами, но его неконтролируемая экспрессия связывается с раком и неврологическими заболеваниями.
Ключевое открытие
Ранее считалось, что HERV — это «ископаемые» вирусы. Однако исследование показало:
- HERV-K активен в клетках, экспрессирующих SOX2 (ранние эмбрионы, раковые стволовые клетки, iPS-клетки).
- Некоторые HERV-K способны встраиваться в геном хозяина даже без белка оболочки Env.
- Этот процесс зависит от обратной транскриптазы, интегразы и протеазы, что указывает на механизм ретротранспозиции.
Риск для iPS-клеток
- При сравнении iPS-клеток и фибробластов одного донора были обнаружены новые сайты интеграции HERV-K в iPS-клетках.
- Эти новые встройки, как правило, не сохраняются при длительном культивировании, но клетки с «удачной» интеграцией могут получить преимущество.
Вывод
Движение HERV-K по геному может нарушать экспрессию генов. Риск ретротранспозиции в iPS-клетках невысок, но мониторинг сайтов интеграции HERV-K необходим для повышения безопасности регенеративной медицины.
Исследование опубликовано в журнале Journal of Virology 14 апреля 2022 года.