Эндогенные ретровирусы человека в патогенезе нейродегенеративных заболеваний

Эндогенные ретровирусы человека (human endogenous retroviruses, HERVs) представлены полноценными копиями или фрагментами ДНК вирусных геномов, интегрированных в геном человека миллионы лет назад. Хотя эти вирусные элементы не способны к репликации, они могут экспрессировать РНК и белки. Активация транскрипции HERV может происходить в ответ на воздействие различных физических и биологических факторов, в частности УФ-излучение, бактериальную или вирусную инфекцию. Содержание HERVs в интронах – некодирующих участках генома, в пять раз выше, чем в кодирующих последовательностях ДНК.

Особый интерес вызывает изучение роли HERVs в патогенезе различных заболеваний, в том числе нейродегенеративных. Нейротоксический эффект HERVs был неоднократно продемонстрирован, хотя в большинстве случаев удавалось установить только корреляционную, но не причинно-следственную связь.

Исследователи из Института вирусологии Мюнхенского Центра Гельмгольца впервые обнаружили способность эндогенных ретровирусов человека семейства HERV-K(HML-2) непосредственно влиять на дифференцировку клеток центральной нервной системы в процессе эмбрионального развития.

Увеличение уровня транскрипции HERV-K(HML-2) нарушало  формирование корковых слоев. Кроме того, активация HERV-K(HML-2) была связана с увеличением экспрессии нейротрофической рецепторной тирозинкиназы NTRK3, играющей важную роль в дифференциации эмбриональных стволовых клеток, в частности клеток-предшественниц проприоцептивных нейронов.

Таким образом, регуляция транскрипционной активности HERVs является потенциальной терапевтической мишенью при лечении и профилактике нейродегенеративных заболеваний.

Источник: Vidya Padmanabhan Nair V.P. et al. Activation of HERV-K(HML-2) disrupts cortical patterning and neuronal differentiation by increasing NTRK3. Cell Stem Cell, 2021.