在一項新的研究中,來自美國、比利時和剛果民主共和國的研究人員從一種已在石蠟中保存了50多年的淋巴結組織中提取出近乎完整的HIV-1基因組。這種樣本是迄今為止發現的最早的HIV-1基因組,比此前最古老的樣本早了十年。相關研究結果近期發表在預印本服務器bioRxiv上,論文標題為“A near-full-length HIV-1 genome from 1966 recovered from formalin-fixed paraffin-embedded tissue”。
圖片來自bioRxiv, 2019, doi:10.1101/687863。
在從剛果民主共和國的一名38歲男子體內收集受到污染的淋巴結17年后,即1983年,科學家們首次發現了HIV-1病毒。在1966年獲取這種淋巴結樣本后,病理學家用福爾馬林固定這種組織并將它包埋在石蠟中,然后將它儲存了大約半個世紀。許多此類組織樣本都被存檔以便在未來希望能更好地了解當時未知的疾病。
論文共同作者Michael Worobey和他的同事們在剛果民主共和國金沙薩大學梳理了1600多個組織樣本旨在尋找HIV基因組片段時,發現了這種大小不超過手指甲的淋巴結樣本。在這些大量的組織樣本中,僅這種淋巴結樣本含有這種病毒的跡象。這種淋巴結樣本的保存過程讓RNA發生破碎,但是這些研究人員成功地提取出和組裝足夠多的HIV基因組片段,從而形成接近完整的HIV基因組。
Worobey說,“事實證實,50多年后你能夠提取[RNA],即使在室溫下將它放在抽屜里,也是如此。在金沙薩市這個地方,天氣比較溫暖。”他補充道,“就這樣,我們已埋頭苦干五年多了。”
在這種淋巴結樣本中提取出的HIV基因組類似于最流行的HIV亞型C,但似乎是這組病毒的近親。
論文共同作者、Worobey實驗室博士后研究員Sophie Gryseels補充道,“有一些非常復雜的進化模型可被用來追索歷史上發生的事情,但是它們仍然只是模型。有了年代久遠的遺傳材料,你能夠觀察到現實是什么樣的。”
這些研究人員將這種病毒與HIV譜系的進化模型進行了對比,其中這些進化模型是科學家們根據現代數據和祖先基因組的零碎證據進行逆向工程推導出來的。他們發現這些進化模型給出的時間表幾乎與他們估計的時間表相一致:他們估計這種病毒起源于1896年至1905年間的中非,而之前的評估將這種日期定在20世紀20年代左右。
英國牛津大學進化和傳染學教授Oliver Pybus(未參與這項新的研究)說,“盡管這項研究的發現并沒有顯著改變我們目前針對艾滋病大流行早期遺傳史提出的模型,但是它確實提高了我們對之前從現代和部分HIV基因序列中得出的結論的信心。”
這些研究人員提出,這種近乎完整的基因組應該進一步讓科學家們了解哪些因素導致HIV出現,從而導致艾滋病(HIV/AIDS)大流行。
在美國賓夕法尼亞大學佩雷爾曼醫學院研究HIV進化的Beatrice Hahn(未參與這項新的研究)說,“為什么我們對化石感興趣?這是因為它們講述了歷史。這種HIV'化石'也不例外。這是進化謎題中的一個重要部分。”
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