ویروس باستانی آبله را بشناسیم

به گزارش سرطان نیوز، به گفته محققان تاریخ ریشه کن شدن ویروس آبله مشخص است. پس از کشتن بیش از ۳۰۰ میلیون نفر در قرن بیستم، آخرین قربانی خود را در سال ۱۹۷۸ گرفت. دو سال بعد، در ۸ می ۱۹۸۰، مجمع جهانی بهداشت اعلام کرد که ویروس واریولا که باعث آبله می‌شود، ریشه کن شده است. اما منشا این ویروس ویرانگر مبهم است. اکنون، شواهد ژنتیکی از زمانی که آبله برای اولین بار شروع به حمله به مردم کرد، آشکار می‌شود.

یک تیم تحقیقاتی بین‌المللی این هفته پس از سال‌ها بررسی DNA ویروسی در بقایای انسان‌های باستانی گزارش داد که تا سال ۶۰۰ پس از میلاد انسان‌ها حامل واریولا بودند. این تحلیل همچنین نشان می‌دهد که ویروس حتی زودتر در انسان‌ها در گردش بوده است. حداقل ۱۷۰۰ سال پیش، زمانی که بسیاری از مردم در سراسر اوراسیا مهاجرت می‌کردند.

این تحقیق شواهد DNA آبله را به یک هزاره عقب می‌اندازد. در سال ۲۰۱۶، محققان با استفاده از DNA استخراج شده از یک مومیایی لیتوانیایی، قدمت آن را به قرن هفدهم تعیین کردند. مارتین سیکورا، متخصص ژنتیک تکاملی در دانشگاه کپنهاگ و یکی از اعضای این تیم گفت: ما نشان داده‌ایم که ۱۰۰۰ سال قبل، در عصر وایکینگ‌ها، واریولا در اروپا بسیار گسترده بود.

آبله تنها آخرین نمونه از یک بیماری عفونی جدی است که تاریخچه آن به طور ناگهانی و اساسی توسط تجزیه و تحلیل DNA باستانی در دهه گذشته بازنویسی شده است. در اوایل سال جاری، مطالعه‌ای نشان داد که ویروس سرخک - که تصور می‌شود در حدود قرن نهم در انسان ظاهر شده است - ممکن است در هزاره اول قبل از میلاد به مردم سرایت کرده باشد؛ یعنی زمانی که به نظر می‌رسد توالی آن از موارد مرتبط متفاوت است.
ویروس آفت گاو که گاو را آلوده کرده است. در سال ۲۰۱۸، تیم سیکورا نشان داد که هپاتیت B انسان را از عصر برنز، ۵۰۰۰ سال پیش، آلوده کرده است. در سال ۲۰۱۵، این تیم منشا اولیه مشابهی را برای طاعون گزارش کردند.

با این حال، همه مطالعات ژنتیکی منشأ بیماری را در زمان به عقب منتقل نکرده اند. در سال ۲۰۱۴، یک گروه به رهبری آلمان گزارش داد که سل برای کمتر از ۶۰۰۰ سال انسان را آلوده کرده است.

بیشتر بخوانید:

تایید ۲۱۹ مورد آبله میمونی در ۲۱ کشور دنیا

۷۱ مورد ابتلای جدید به آبله میمون در انگلیس

این بیماری‌ها را با آبله میمونی اشتباه نگیرید!

آن کارمایکل، مورخ طاعون در دانشگاه ایندیانا در بلومینگتون، می‌گوید این یافته‌ها درک محققان را از چگونگی تاثیر بیماری‌ها بر جمعیت انسان در طول تاریخ متزلزل می‌کند.

شواهد DNA نشان می‌دهد که بیماری‌هایی مانند طاعون و هپاتیت B با مهاجرت‌های عمده ماقبل تاریخ مرتبط هستند. چیزی که به نظر می‌رسد اکنون در مورد واریولا نیز صادق است. این که آیا مهاجرت‌ها بیماری‌ها را به مناطق جدیدی آورده یا ظهور بیماری‌ها باعث حرکت افراد شده است، سؤالی بدون پاسخ است.

شواهد دی‌ان‌ای همچنین بینش‌هایی در مورد بیماری‌زایی آبله باستانی ارائه کرده اند. برای مثال، آخرین کار نشان می‌دهد که وایکینگ‌ها یک دودمان منقرض شده واریولا کاملاً متفاوت از سویه‌های امروزی داشتند.

ژنوم‌های پاتوژن باستانی

قبل از انقلاب DNA باستانی، محققان مجبور بودند به بررسی اسکلت‌ها - یا به ندرت مومیایی‌ها - برای شواهد قابل مشاهده از بیماری، برای مثال، تشخیص علائم جذام یا سیفلیس و ارجاع متقابل به سوابق تاریخی تکیه کنند؛ اما بسیاری از عفونت‌ها آثار قابل مشاهده‌ای روی استخوان باقی نمی‌گذارند.

محققان از دهه ۱۹۹۰ توانسته‌اند قطعاتی از DNA پاتوژن را از بقایای باقی مانده کشف کنند و در دهه گذشته، توالی‌سنج‌های DNA نسل بعدی که می‌توانند بی‌شمار قطعات کوتاه را بخوانند - مفید برای تعیین توالی DNA آسیب‌دیده پس از صد‌ها یا هزاران سال - به محققان کمک کرده‌اند تا کل ژنوم پاتوژن‌های باستانی را بازسازی کنند.

در سال ۲۰۱۱، دانشمندان اولین ژنوم ۷ Y. pestis را منتشر کردند که از چهار اسکلت در قبرستانی در لندن جمع آوری شده بود، جایی که هزاران قربانی مرگ سیاه در قرن چهاردهم در آن جا دفن شده بودند.

محققان DNA جمع آوری شده از ۱۸۶۷ فرد را که بین ۳۲۰۰۰ تا ۱۵۰ سال پیش در اوراسیا و قاره آمریکا زندگی می‌کردند، غربالگری کردند. آن‌ها بخش‌هایی از DNA را یافتند که شبیه سویه‌های واریولای مدرن در ۲۶ مورد از آن‌ها بود. برای ۱۳ سال، آن‌ها توانستند به بقایای اصلی برگردند و DNA واریولای بیشتری را از طریق گرفتن هدفمند استخراج کنند، تکنیکی که از DNA سنتز شده در آزمایشگاه برای تشخیص رشته‌های مشابه از استخوان‌ها یا دندان‌ها استفاده می‌کند. (محققان روی استخوان سنگی - بخشی از جمجمه نزدیک گوش - به عنوان منبع خوبی از DNA باستانی استفاده کرده اند؛ زیرا متراکم‌ترین استخوان پستانداران است و بنابراین DNA انسان را به خوبی حفظ می‌کند. اما عوامل بیماری زا به احتمال زیاد ظاهر می‌شوند.

یازده نفر از این افراد مربوط به حدود سال‌های ۶۰۰ تا ۱۰۵۰ پس از میلاد مسیح بودند و آن‌ها از اسکاندیناوی، روسیه و انگلستان امروزی تبار بودند.

چهار فرد از دوره وایکینگ‌ها DNA ویروسی کافی برای محققان فراهم کردند تا بتوانند ژنوم‌های تقریباً کامل واریولا را بازسازی کنند و آن‌ها را با توالی‌های واریولای مدرن مقایسه کردند.

با کمال تعجب، دودمان آلوده به نمونه‌های دوره وایکینگ‌ها نیای مستقیم دودمان قرن نوزدهم و بیستم نبودند.

ویروس شناس سیکورا گفت: «این یک مسیر تکاملی جداگانه است که در مقطعی از بین رفت و تا آن جا که می‌دانیم، امروز دیگر وجود ندارد.»

محققان این شجره خانوادگی را با استفاده از رویکرد «ساعت مولکولی» ردیابی کردند. آن‌ها میزان تفاوت دودمان باستانی و مدرن را اندازه‌گیری کردند و از سرعت انباشته شدن تفاوت‌های ژنتیکی برای محاسبه مدت زمان سپری شده از تقسیم دودمان استفاده کردند. این تجزیه و تحلیل نشان می‌دهد که آخرین جد مشترک آن‌ها در حدود ۱۷۰۰ سال پیش می‌زیسته است

محقق ویلرسلوف می‌گوید که فکر می‌کند گروهش به اندازه کافی افراد مربوط به عصر برنز، نوسنگی و میانسنگی (از حدود ۱۵۰۰۰ تا ۱۲۰۰ قبل از میلاد) را - بدون یافتن واریولا - غربال کرده است تا بگوید که بعید است آبله قبل از ۳۰۰۰ تا ۴۰۰۰ سال پیش به طور گسترده در گردش بوده باشد.

سایر محققان حدس زده اند که واریولا قبل از ۱۷۰۰ سال پیش انسان را آلوده می‌کرد. سوابق تاریخی حاکی از آن است که بیش از ۳۰۰۰ سال است که یک بیماری شبیه آبله در ما وجود داشته است و حتی ممکن است فرعون جوان رامزس پنجم را در قرن دوازدهم قبل از میلاد کشته باشد.

دانشمندانی که در مطالعه واریولا شرکت ندارند تحت تأثیر این کار قرار گرفته اند. مایکل ووروبی، زیست‌شناس تکاملی در دانشگاه آریزونا در توسان می‌گوید: «این مقاله جدید نشان می‌دهد که دودمان‌هایی وجود داشتند که ما نسبت به آن‌ها کاملاً ناآگاه بودیم».

توزیع ژنوتیپ‌های پاتوژن و نحوه تغییر آن‌ها در طول زمان ممکن است روشنگر چگونگی حرکت مردم در گذشته باشد. به عنوان مثال، کشف Y. pestis در دندان‌های نگهداری شده گله داران یامنایا که از استپ اروپای شرقی به اروپا آمده بودند، این نظریه را به وجود آورد که این مهاجمان پس از ۳۵۰۰ سال قبل از میلاد با گسترش طاعون در جوامع کشاورزی نوسنگی، زوال جوامع کشاورزی نوسنگی را تسریع کردند..

محققان می‌گویند که تحقیقات در مورد تاریخچه تکاملی ویروس‌ها نیز ممکن است در محافظت از مردم در آینده مفید باشد.

لاسه وینر ویروس شناس از دانشگاه کپنهاگ، نویسنده دیگری در این مقاله گفت: پیش بینی این که تکامل ویروس به کجا می‌رود بسیار سخت است؛ اما با دانستن این که کجا بوده است، ما ایده بهتری از احتمالات تنوع پیدا می‌کنیم و برای درمان اقدام می‌کنیم.

منبع: نیچر