Ген прионов у оленя Давида может защитить его от хронической изнуряющей болезни

Олень Давида из Китая был на грани исчезновения в конце 1800-х годов. В неволе оказались всего 18 оленей — последние представители вида, так как остальные были истреблены охотой. Когда 11 из них дали потомство, у вида появился шанс. Сегодня, после столетий реинтродукции и разведения под опекой человека, популяция насчитывает около 3000 особей.

Это история успеха. Но этот успех может рухнуть, если в популяцию проникнет хроническая изнуряющая болезнь (CWD). Это всегда смертельное заболевание, вызывающее образование "дыр" в мозге заражённых особей, а инфекционный агент почти невозможно уничтожить. Будучи широко распространённой среди популяций оленей в Северной Америке, болезнь теперь распространяется по всему миру.

Однако есть основания для осторожного оптимизма. Согласно исследованию под руководством Университета Иллинойса, у оленя Давида есть варианты гена, которые могут естественным образом защитить животных от разрушительного воздействия CWD.

"Варианты гена, которые мы обнаружили у оленя Давида, связаны со сниженной восприимчивостью к CWD у других видов. Чтобы узнать, действительно ли эти варианты гена обладают защитным эффектом, необходимо провести исследования на этом виде, но это хорошая отправная точка для понимания потенциальной восприимчивости", — говорит Толулопе Перрин-Стоу, научный сотрудник Университета Висконсин-Мэдисон.

Хроническая изнуряющая болезнь вызывается инфекционными прионами — особыми белками, которые заставляют нормальные белки в мозге неправильно сворачиваться и слипаться. Инфекционные прионы также ответственны за коровье бешенство и болезнь Крейтцфельдта-Якоба.

Ген синтеза прионного белка известен как PRNP, и он высоко консервативен у млекопитающих. Это означает очень малую вариацию в гене как среди особей, так и между видами или в ходе эволюции.

Учитывая уникальный генетический сценарий (популяция произошла всего от 11 основателей), было вдвойне удивительно, когда исследователи обнаружили у оленя Давида не один, а два варианта гена PRNP.

"Мы предполагали, что из-за происхождения текущей популяции всего от 11 основателей вариаций в гене будет немного. Кроме того, поскольку ген прионов довольно консервативен, вариаций в целом обычно меньше. Поэтому было удивительно найти две вариантные формы, одна из которых сильно ассоциирована со сниженной восприимчивостью к CWD у других видов оленей", — отмечает Перрин-Стоу.

Для этого открытия команда секвенировала кодирующую область гена PRNP у 27 оленей Давида из зоопарков Огайо, Калифорнии и Нью-Йорка. У большинства из 27 особей был обнаружен вариант гена, ранее связанный с более низкой восприимчивостью к CWD у других оленей. Однако у нескольких особей был найден вариант, ранее никогда не описанный у оленей. Согласно исследованиям на овцах, этот вариант также может обеспечивать защиту от CWD.

Хотя результаты обнадёживают, исследователи подчёркивают, что для подтверждения устойчивости оленей необходимо их реальное заражение CWD. Пока этого, к счастью, не произошло в природе, а экспериментальное заражение для исчезающего вида неприемлемо. Поэтому на данный момент генетические варианты остаются хорошим знаком, а не гарантией.

Исследователи рекомендуют управлять популяциями оленя Давида так, чтобы сохранить оба варианта гена.

"Мы предполагаем, что оба варианта должны сохраняться в популяциях оленя Давида. Олени могут подвергаться воздействию нескольких штаммов прионов CWD в окружающей среде. Генетические варианты могут реагировать по-разному. Поэтому важно сохранить оба варианта; один может быть более защитным против определённого штамма", — говорит Ясуко Исида, соавтор исследования.

Исследование опубликовано в журнале Conservation Genetics.