Историю ВИЧ проследили на миллионы лет в прошлое

Раньше исследователи полагали, что вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) и его близкие родственники — явление относительно новое, возникшее всего несколько веков назад. Однако свежие научные данные перечеркивают эту гипотезу. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, вирусы, родственные ВИЧ, циркулируют среди приматов десятки и сотни тысяч лет, а корни их эволюционного древа уходят вглубь времени на миллионы.

Ошибка «молекулярных часов»

Переоценка возраста вируса произошла благодаря пересмотру модели «молекулярных часов», которую ученые используют для датировки генетических изменений. Выяснилось, что эти вирусные часы тикают неравномерно: мутации накапливаются стремительно на коротких отрезках времени, но резко замедляются на масштабе тысячелетий. Традиционные методы датирования сильно недооценивали возраст древних вирусных линий.

Чтобы исправить эту ошибку, авторы применили новую математическую модель, известную как «Военнопленный» (Prisoner of War), проанализировав 436 генетических последовательностей ВИЧ и вируса иммунодефицита обезьян (ВИО).

Результаты совпали с данными палеовирусологии. Например, в ДНК лемуров на Мадагаскаре сохранился «ископаемый» след древнего лентивируса (семейства, к которому принадлежит ВИЧ) возрастом около 4,2 миллиона лет. А на африканском острове Биоко, отколовшемся от материка 10 тысяч лет назад, местные штаммы ВИО указывают на то, что вирус существовал там минимум 32–75 тысяч лет назад.

Хроника древних мутаций

Применение скорректированной модели принесло поразительные результаты:

• 1 миллион лет назад — возраст общего предка всех известных сегодня африканских штаммов ВИО (ранее считалось, что он намного моложе).
• около 200 000 лет назад появилась линия ВИО у шимпанзе, которая в XX веке породила штамм ВИЧ-1, циркулировала в их популяциях.
• 17–51 миллион лет назад — произошло разделение африканских ВИО и лентивирусов лемуров. Столь огромный временной разрыв указывает на то, что вирус попал на Мадагаскар в результате древнего межвидового прыжка (например, через кровососущих насекомых или мигрирующих млекопитающих).

Учитывая столь древнюю историю, возникает логичный вопрос: почему пандемия ВИЧ у людей разразилась только в прошлом веке? Ученые объясняют это глобальными изменениями в человеческом обществе. Бурный рост населения, урбанизация и развитие транспорта послужили «искрой», которая позволила ранее изолированному вирусу преодолеть межвидовой барьер и стремительно распространиться среди людей.

Ключ к поиску вакцины

Понимание глубокой эволюции вируса имеет огромное прикладное значение. В отличие от людей, большинство африканских обезьян, зараженных собственными штаммами ВИО, никогда не заболевают аналогом СПИДа. Это результат миллионов лет совместной эволюции и взаимной адаптации.

Изучение механизмов этой естественной устойчивости приматов может подсказать ученым принципиально новые подходы к созданию эффективных вакцин или лекарств для человека.