https://frosthead.com

Vedci sledujú DNA baktérií zodpovedných za stredovekú lepru

Skull

Skull

DNA extrahovaná z lebky tejto obete malomocenstva, identifikovaná v štúdii ako Jorgen_625, sa použila na sekvenovanie stredovekého genómu. Jorgen_625 žil v Odense v Dánsku. Obrázok © Ben Krause-Kyora

Po celé stáročia boli milióny Európanov trpiacich malomocenstvom vyhýbané spoločnosti, ktoré boli nútené nosiť zvony, ktoré signalizovali zdravým občanom, že boli blízko. Infekčné ochorenie, známe aj ako Hansenova choroba, bolo zle pochopené, často považované za dedičné alebo za Boží trest. V niektorých oblastiach mala choroba takmer 30%; do 13. storočia dosiahol počet malomocných nemocníc pôsobiacich v Európe svoj vrchol na 19 000. V 16. storočí potom postihnutie upadalo. Čoskoro prakticky zmizla z kontinentu.

Patogén zodpovedný za malomocenstvo bol objavený v Nórsku v roku 1873, čo vyvrátilo predchádzajúce predpoklady o jeho príčine. Najstaršia písomná zmienka o malomocenství, jednom z najstarších známych patogénov pre mor, sa objavila v Číne v roku 600 pnl. Historické záznamy ukazujú, že sužovali starogrécke, egyptské a indické civilizácie. V roku 2009 bola analýza DNA pozostatkov človeka z 1. storočia nájdených v Jeruzalemskej hrobke najskorším dokázaným prípadom malomocenstva.

Technológia sekvenovania DNA teraz poskytuje vodítka o vývoji samotnej baktérie. Medzinárodný tím vedcov pomocou dobre zachovaných vzoriek DNA zo starodávnych kostrov sekvenoval genóm patogénu Mycobacterium leprae tak, ako existoval v stredoveku.

Až doteraz vedci nedokázali sekvenovať patogén od žijúcich ľudí - baktéria nemôže byť pestovaná v bunkovej kultúre v laboratóriu, takže vedci zvyčajne infikujú myši, aby získali vzorku dostatočne veľkú na sekvenovanie. Materiál získaný z ľudských kostí pre túto štúdiu, exhumovaný zo stredovekých hrobov, obsahoval v skutočnosti malé množstvo bakteriálnej DNA - menej ako 0, 1 percenta. Ale vďaka mimoriadne citlivej a presnej technológii vedci dokázali sekvenovať päť kmeňov M. leprae .

Medieval bones

Vedci sekvencovali DNA nájdenú v kostiach vyťažených zo stredovekých hrobov v Dánsku, Švédsku a vo Veľkej Británii. Zvyšky v stredovekej nemocnici malomocnosti sv. Márie Magdalény vo Winchesteru vo Veľkej Británii čakajú na vykopávky. Obrázok s láskavým dovolením University of Winchester

V súčasnosti sa každý rok vyskytuje viac ako 225 000 prípadov malomocenstva, väčšinou v rozvojových krajinách. Použitím vzoriek z niektorých z týchto prípadov vedci porovnali storočia staré sekvencie s 11 modernými kmeňmi patogénu extrahovanými z nedávnych biopsií z niekoľkých geografických regiónov.

Výsledky zverejnené dnes v časopise Science ukazujú, že baktéria z hľadiska genetického zloženia zostala napriek posledným 1 000 rokov relatívne rovnaká. Vedci píšu, že v tom čase sa medzi 16 genómami vyskytlo iba 800 mutácií. Toto číslo znamená, že záhadné vymiznutie choroby v stredoveku v Európe nemožno pripísať strate virulencie M. leprae .

„Ak vysvetlenie poklesu prípadov malomocenstva nie je v patogéne, musí to byť v hostiteľovi - to znamená v nás, “ hovorí Stewart Cole, vedúci štúdie a vedúci École Polytechnique Fédérale. de Lausanneho globálny zdravotnícky inštitút. "Preto musíme hľadať."

Genetická odolnosť patogénu bola zrejmá v moderných kmeňoch. Vedci zistili, že stredoveký kmeň prítomný vo Švédsku a vo Veľkej Británii bol takmer identický s kmeňom, ktorý sa v súčasnosti vyskytuje na Blízkom východe. Ich zistenia tiež naznačujú, že niektoré kmene nájdené v Amerike pochádzajú z Európy. Čo nám však nemôžu povedať, je smer, ktorým sa epidémia rozšírila v histórii.

Tento výskum predstavuje rastúci trend vo využívaní analýzy DNA na získanie ďalších informácií o epidémiách a iných ničivých udalostiach v histórii človeka. Minulý mesiac vedci odobrali vzorky zo 166-ročných írskych zemiakových listov pomocou podobnej technológie: Zistili, že predtým neznámy kmeň kmeňa P. infestans spôsobil pleseň, ktorá znížila počet obyvateľov Írska v 19. storočí o 25 percent. Možno by v budúcnosti mohol výskum jedného dňa určiť patogén, ktorý je zodpovedný za démonický mor, ktorý sa bežne nazýva Čierna smrť a ktorý v rokoch 1347 až 1351 zničil takmer polovicu európskej populácie.

Vedci sledujú DNA baktérií zodpovedných za stredovekú lepru