Πληγές από το παρελθόν…

Ασθένειες που αποτελούν παγκόσμιες απειλές, όπως το AIDS, η ελονοσία και η φυματίωση απασχολούν συχνά την ενημέρωση. Τον περασμένο μήνα γνωστοποιήθηκαν εκθέσεις σύμφωνα με τις οποίες τα ποσοστά μόλυνσης από τον HIV (που προκαλεί το AIDS) στις ΗΠΑ έχουν αυξηθεί, ενώ οι παγκόσμιες στατιστικές αναλύσεις για την ελονοσία δείχνουν μείωση των κρουσμάτων που πολλοί αποδίδουν στην καλύτερη φαρμακευτική αγωγή. Πληροφορίες που προέρχονται από την πληθυσμιακή συνεξέλιξη μας με τα παθογόνα μικρόβια, μία ματιά στο πρόσφατο εξελικτικό μας παρελθόν, μπορεί να αποδειχθούν καταλυτικές στην προσπάθειά μας να προφυλαχθούμε από μελλοντικές μολύνσεις. Μια διεθνής ερευνητική ομάδα ανακάλυψε πρόσφατα ότι η θανάσιμη απειλή του HIV στην υποσαχάρια περιοχή (που περιλαμβάνει σχεδόν το 70% των παγκόσμιων μολύνσεων από HIV) μπορεί να είχε επιταχυνθεί από παλαιότερες εξελικτικές πορείες εκείνου του πληθυσμού. Σε αυτή την περιοχή, σχεδόν ολόκληρος ο πληθυσμός διαθέτει μια γονιδιακή μετάλλαξη, γνωστή ως DARC. Η σημειακή αυτή γονιδιακή μετάλλαξη είναι εξαιρετικά σπάνια σε ανθρώπους που προήλθαν από αρχαίους ευρωπαϊκούς, ασιατικούς, και αμερικανικούς πληθυσμούς. Η επιλογή αυτή θα μπορούσε να είναι μια ιδιορρυθμία της εξέλιξης – σε τελική ανάλυση η αφθονία των γενετικών διαφορών μεταξύ των πληθυσμών είναι συχνά το ουδέτερο αποτέλεσμα ιστορικών συμβάντων.

Η μετάλλαξη εμφανίζεται στη γενετική θέση που ελέγχει την παραγωγή της πρωτεΐνης DARC με αποτέλεσμα αυτή να μην εμφανίζεται στην επιφάνεια των ερυθρών αιμοσφαιρίων. Επειδή το Plasmodium vivax που προκαλεί ελονοσία χρησιμοποιεί συχνά την DARC για να εισέλθει στα ερυθρά αιμοσφαίρια οι άνθρωποι που φέρνουν αυτή την μετάλλαξη είναι ανθεκτικοί σε ένα στέλεχος που προκαλεί ελονοσία. Αυτό το στέλεχος δεν ευθύνεται για πολλές μολύνσεις στην σημερινή Αφρική, όμως ήταν περισσότερο απειλητικό παλαιότερα. Οι εξελικτικοί βιολόγοι θεωρούν πως η μετάλλαξη DARC προέκυψε στην Αφρική διαμέσου τυχαίας μετάλλαξης και διαδόθηκε μέσω της διαδικασίας της φυσικής επιλογής. Τα άτομα που έφεραν την μετάλλαξη, ειδικότερα εκείνα με δύο αντίγραφα, ήταν ικανότερα να επιζήσουν, να αναπαραχθούν και να κληροδοτήσουν το νέο γνώρισμα στους απογόνους τους. Όπως και η μετάλλαξη που προκαλεί τη δρεπανοκυτταρική αναιμία και ταυτόχρονα προστατεύει τον πληθυσμό από την ελονοσία, η μετάλλαξη DARC είναι κοινή στην Αφρική λόγω της επιλογής που προκαλείται από το παράσιτο της ελονοσίας. Δυστυχώς όμως, αυτό το εξελικτικό πλεονέκτημα φαίνεται να είναι υπεύθυνο για την εξόντωση αφρικανικών πληθυσμών από έναν πιό σύγχρονο δολοφόνο. Νέα έρευνα έχει εστιαστεί σε παρενέργεια της μετάλλαξης που η εξέλιξη, καθώς δεν μπορεί να προβλέψει, δεν θα μπορούσε να είχε επιδιώξει: προστιθέμενη ευαισθησία στη μόλυνση από HIV. Η φύση της αλληλεπίδρασης μεταξύ του γονιδίου DARC και του ιού HIV δεν είναι ακόμα σαφής, αλλά τα αποτελέσματα αυτής της αλληλεπίδρασης είναι ανησυχητικά. Οι ερευνητές μελέτησαν μια ομάδα αφροαμερικάνων στην Πολεμική Αεροπορία των Η.Π.Α., μερικοί από τους οποίους έφεραν τη μετάλλαξη DARC και κάποιοι όχι. Τα άτομα με τη μετάλλαξη είχαν 40% μεγαλύτερη πιθανότητα να μολυνθούν από τον HIV. Αν η μετάλλαξη DARC είναι πράγματι πίσω από αυτήν την προστιθέμενη ευπάθεια, θα ευθυνόταν για το 11% των μολύνσεων με HIV στην Αφρική! Οι ερευνητές ανακάλυψαν επίσης μια κάπως παράδοξη επίδραση που συνδέθηκε με τη μετάλλαξη: οι άντρες με τη μετάλλαξη επέζησαν περισσότερο σε σχέση με άτομα που μολύνθηκαν από τον HIV και δεν έφεραν τη μετάλλαξη.

Προφανώς ο σοβαρότερος παράγοντας μόλυνσης ενός ατόμου από τον HIV είναι επαφή με τον ιό μέσω των σωματικών υγρών, όμως η έρευνα έχει αποκαλύψει πως κι άλλοι παράγοντες όπως γενετικοί έχουν επιπτώσεις στην πιθανότητα νόσου ενός ατόμου μετά τη μόλυνση. Αυτοί οι γενετικοί παράγοντες μπορούν να συνδεθούν με την εξελικτική ιστορία των πληθυσμών. Παραδείγματος χάριν, η μετάλλαξη CCR5-delta32 που παρέχει σχεδόν πλήρη προστασία από τον HIV όταν υπάρχουν και τα δύο αντίγραφά της φαίνεται να δημιουργήθηκε σε έναν ευρωπαϊκό πληθυσμό πριν από 5000 χρόνια. Από τότε η παραλλαγή έχει αυξήσει τα ποσοστά της στην Ευρώπη (5-14%), μέσω είτε της τυχαίας γενετικής παρέκκλισης είτε της φυσικής επιλογής και βρίσκεται τώρα σχεδόν αποκλειστικά σε άτομα που προήλθαν από ευρωπαϊκούς πληθυσμούς. Η μετάλλαξη DARC αποτελεί άλλο ένα παράδειγμα του ρόλου που η εξελικτική ιστορία μπορεί να διαδραματίσει στη διαχείριση σύγχρονων ασθενειών. Η γνώση αυτών των παραλλαγών όπως το DARC και το CCR5 θα μπορούσαν να παρέχουν πληροφορίες για το πώς τα άτομα-φορείς αποκρίνονται στις θεραπείες για το HIV ή την αποτελεσματικότητα ενός εμβολίου. Επιπλέον η κατανόηση μηχανισμών που καθιστούν ορισμένα άτομα περισσότερο ευαίσθητα σε μια συγκεκριμένη νόσο μπορεί να εμπνεύσει το σχεδιασμό νέων θεραπειών ή εμβολίων. Η εξελικτική ιστορία είναι κρίσιμη όχι μόνο για την μελέτη της προέλευσης των ανθρώπινων πληθυσμών αλλά ακόμα και για τη σχεδίαση μίας σειράς προγραμμάτων υγείας για το μέλλον.