https://frosthead.com

Επιστήμονες DNA αλληλουχία των βακτηρίων που είναι υπεύθυνα για τη μεσαιωνική λέπρα

Skull

Skull

Το DNA που εξήχθη από το κρανίο αυτού του θύματος της λέπρας, που προσδιορίστηκε στη μελέτη ως Jorgen_625, χρησιμοποιήθηκε για την αλληλουχία του γονιδιώματος του μεσαιωνικού. Ο Jorgen_625 έζησε στην Οντένσε της Δανίας. Εικόνα © Ben Krause-Kyora

Για αιώνες, εκατομμύρια Ευρωπαίοι που πάσχουν από λέπρα απέφυγαν από την κοινωνία, φρόντισαν να φορούν καμπάνες που σηματοδότησαν στους υγιείς πολίτες που βρίσκονταν κοντά. Η μολυσματική ασθένεια, επίσης γνωστή ως ασθένεια του Χάνσεν, δεν είχε κατανοηθεί καλά, συχνά θεωρείται κληρονομική ή τιμωρία από τον Θεό. Στο ύψος του, σχεδόν ένας στους 30 είχε την ασθένεια σε ορισμένες περιοχές. από τον 13ο αιώνα, ο αριθμός των νοσοκομείων λεπροειδούς που δραστηριοποιούνται στην Ευρώπη έπληξε την κορυφή της σε 19.000. Τότε, τον 16ο αιώνα, η δυστυχία έπεσε σε παρακμή. Σύντομα, είχε σχεδόν εξαφανιστεί από την ήπειρο.

Ο παθογόνος παράγοντας που ήταν υπεύθυνος για τη λέπρα ανακαλύφθηκε το 1873 στη Νορβηγία, σκουπίζοντας τις προηγούμενες υποθέσεις σχετικά με την αιτία του. Η παλαιότερη γραπτή μνεία της λέπρας, ενός από τους παλαιότερους γνωστούς παθογόνους παράγοντες για να πληγώσει τους ανθρώπους, εμφανίστηκε το 600 π.Χ. στην Κίνα. Ιστορικά αρχεία δείχνουν ότι μαστίζεται από αρχαία ελληνικά, αιγυπτιακά και ινδικά πολιτισμούς. Το 2009, η ανίχνευση DNA ενός κατάλοιπου ανθρώπου του πρώτου αιώνα που βρέθηκε σε έναν τάφο της Ιερουσαλήμ παρείχε την πρώτη αποδεδειγμένη περίπτωση λέπρας.

Τώρα, η τεχνολογία προσδιορισμού αλληλουχίας DNA έχει δώσει ενδείξεις για την εξέλιξη των ίδιων των βακτηρίων. Χρησιμοποιώντας καλά διατηρημένα δείγματα DNA από τους αρχαίους σκελετούς, μια διεθνής ομάδα ερευνητών έχει αναδείξει το γονιδίωμα του παθογόνου Mycobacterium leprae όπως υπήρχε στη μεσαιωνική εποχή.

Μέχρι τώρα, οι επιστήμονες δεν μπόρεσαν καν να ακολουθήσουν τον παθογόνο από ζωντανούς ανθρώπους-το βακτήριο δεν μπορεί να αναπτυχθεί σε κυτταροκαλλιέργεια στο εργαστήριο, έτσι ώστε οι επιστήμονες μολύνουν συνήθως ποντίκια με αυτό για να πετύχουν ένα δείγμα αρκετά μεγάλο για την αλληλούχιση. Το υλικό που συλλέχθηκε από ανθρώπινα οστά για τη μελέτη αυτή, εκταύθα από τους μεσαιωνικούς τάφους, περιείχε μια μικρή ποσότητα βακτηριακού DNA - λιγότερο από 0, 1 τοις εκατό, για να είναι στην πραγματικότητα. Αλλά χάρη στην εξαιρετικά ευαίσθητη και ακριβή τεχνολογία, οι επιστήμονες μπόρεσαν να ακολουθήσουν πέντε στελέχη του M. leprae .

Medieval bones

Οι επιστήμονες έχουν αναλύσει το DNA που βρέθηκαν στα οστά που ανασκάφηκαν από μεσαιωνικούς τάφους στη Δανία, τη Σουηδία και το Ηνωμένο Βασίλειο. Εδώ, παραμένει στο μεσαιωνικό νοσοκομείο της λέπρας της Αγίας Μαγδαληνής στο Winchester του Ηνωμένου Βασιλείου, αναμένοντας ανασκαφές. Χορηγία εικόνας από το Πανεπιστήμιο του Winchester

Σήμερα, πάνω από 225.000 περιπτώσεις λέπρας προκύπτουν κάθε χρόνο, κυρίως στις αναπτυσσόμενες χώρες. Χρησιμοποιώντας δείγματα από μερικές από αυτές τις περιπτώσεις, οι ερευνητές συνέκριναν τις αιώνες παλιές ακολουθίες με 11 μοντέρνα στελέχη του παθογόνου που προέρχονται από πρόσφατες βιοψίες από διάφορες γεωγραφικές περιοχές.

Τα αποτελέσματα, που δημοσιεύθηκαν σήμερα στο περιοδικό Science, αποκαλύπτουν ότι το βακτήριο, όσον αφορά τη γενετική σύνθεση, παρέμεινε σχετικά το ίδιο παρά τα τελευταία 1.000 χρόνια. Μόνο 800 μεταλλάξεις εμφανίστηκαν στα 16 γονιδιώματα εκείνη την εποχή, γράφουν οι ερευνητές. Αυτός ο αριθμός σημαίνει ότι η μυστηριώδης εξαφάνιση της ασθένειας από τον Μεσαίωνα στην Ευρώπη δεν μπορεί να αποδοθεί στον Μ. Leprae που χάνει τη μολυσματικότητα του.

"Αν η εξήγηση της πτώσης των περιπτώσεων λέπρας δεν είναι στον παθογόνο, τότε πρέπει να βρίσκεται στον οικοδεσπότη - δηλαδή σε εμάς", λέει ο Stewart Cole, συν-διευθυντής της μελέτης και ο επικεφαλής της École Polytechnique Fédérale de lausanne του Παγκόσμιου Ινστιτούτου Υγείας. "Γι 'αυτό πρέπει να κοιτάξουμε".

Η γενετική ανθεκτικότητα του παθογόνου ήταν εμφανής στα σύγχρονα στελέχη του. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ένα μεσαιωνικό στέλεχος που υπάρχει στη Σουηδία και το Ηνωμένο Βασίλειο ήταν σχεδόν πανομοιότυπο με εκείνο που σήμερα βρίσκεται στη Μέση Ανατολή. Τα ευρήματά τους δείχνουν επίσης ότι κάποια στελέχη που βρέθηκαν στην Αμερική προέρχονταν από την Ευρώπη. Αυτό που δεν μπορούν να μας πουν, ωστόσο, είναι η κατεύθυνση στην οποία η επιδημία εξαπλώθηκε σε όλη την ιστορία.

Αυτή η έρευνα σηματοδοτεί μια αυξανόμενη τάση στη χρήση της ανάλυσης DNA για να μάθετε περισσότερα σχετικά με τις επιδημίες και άλλα καταστροφικά γεγονότα στην ανθρώπινη ιστορία. Τον περασμένο μήνα, οι επιστήμονες πήραν δείγματα από ιρλανδικά φύλλα πατάτας ηλικίας 166 ετών, χρησιμοποιώντας παρόμοια τεχνολογία: Καθορίστηκαν ότι ένα προηγουμένως άγνωστο στέλεχος του P. infestans προκάλεσε το χτύπημα που συρρικνούσε τον πληθυσμό της Ιρλανδίας από το 19ο αιώνα κατά 25%. Ίσως η μελλοντική έρευνα θα μπορούσε κάποια στιγμή να εντοπίσει τον παθογόνο παράγοντα για την κυνοειδή πανώλη, κοινώς γνωστό ως Μαύρο Θάνατο, που εξάλειψε σχεδόν το ήμισυ του πληθυσμού της Ευρώπης μεταξύ 1347 και 1351.

Επιστήμονες DNA αλληλουχία των βακτηρίων που είναι υπεύθυνα για τη μεσαιωνική λέπρα