Учёные в реальном времени наблюдают за заражением коал онкогенными ретровирусами

Международная группа учёных проанализировала процесс колонизации двумя ретровирусами генома коал и связанные с этим случаи смерти от рака в многопоколенческих родословных более 100 животных из зоопарков США и Европы.

Как сообщается в журнале Nature Communications, исследователи секвенировали геномы коал и проанализировали интеграцию вирусов в гены, связанные с онкологией, появление новых встроений в зародышевой линии в пределах одного поколения и случаи смерти от рака, вызванные ретровирусной интеграцией. На основе этой работы учёные рассчитали генетические оценки риска (GRS), которые могут помочь в планировании программ разведения коал для их сохранения.

В отличие от человека, чей геном на 8% состоит из остатков древних ретровирусов, у коал этот процесс происходит прямо сейчас. Коалы находятся на самых ранних стадиях колонизации генома коальим ретровирусом (KoRV), что приводит к высокой распространённости рака среди современных животных.

Учёные из Института зоологии и исследований дикой природы имени Лейбница (Leibniz-IZW) совместно с коллегами из других организаций изучили геномы, историю жизни и здоровье 111 коал, представляющих 55 триад «отец-мать-потомок» из нескольких поколений.

Анализ показал, что в одной части родословной KoRV интегрировался в известный ген, мутации которого связаны с раком. Эта инфекция была напрямую связана со случаями, когда и родители, и все их потомки погибли от онкологических заболеваний.

В других случаях интеграция KoRV в определённые гены, напротив, оказалась полезной для здоровья коал, ассоциируясь со сниженным риском рака, большей продолжительностью жизни или более высоким репродуктивным успехом. Такие встроенные вирусы со временем увеличиваются в числе, что указывает на постепенное «приручение» ретровирусов.

Исследователи также зафиксировали появление новых интеграций вируса в зародышевой линии в пределах одного поколения — у некоторых детёнышей были встройки, отсутствовавшие у обоих родителей. Это демонстрирует, что KoRV ещё не обезврежен, как большинство человеческих эндогенных ретровирусов, и по-прежнему представляет угрозу.

Собранные данные позволили рассчитать генетические оценки риска (GRS) для отдельных интеграций. В одном случае животное с наивысшим GRS для развития лейкемии, связанным с интеграцией KoRV в онкоген, действительно погибло от этого заболевания в ходе проекта.

Оценки риска на основе этого исследования могут помочь в планировании программ разведения коал, чтобы уменьшить количество KoRV, связанных с плохим прогнозом для здоровья, и увеличить долю полезных или нейтральных вариантов, — говорит профессор Алекс Гринвуд, глава отдела болезней диких животных Leibniz-IZW.

Авторы работы надеются, что полученная информация позволит улучшить здоровье и сохранение коал за счёт стратегий разведения, которые минимизируют негативные последствия инфекции KoRV и максимизируют наблюдаемые положительные эффекты.