ДНК десятків людських скелетів розкриває історію малярії

Стародавня ДНК, отримана з людських скелетів, почала розкривати історію поширення малярії по всьому світу, зокрема те, як хвороба вперше досягла Америки.  Історія людства викладена в історіях, піснях і артефактах, які створювалися протягом десятків тисяч років. Проте від патогенних пасажирів, які супроводжували нас у цій подорожі, залишилося менше слідів. Малярія є особливо загадковою, оскільки паразитарна інфекція викликає симптоми, загальні для широкого спектра захворювань, і, коли вона вбиває, вона не залишає фізичних слідів на людських кістках, щоб археологи могли їх знайти. 

Однак за останнє десятиліття досягнення у відборі зразків стародавньої ДНК дозволили вченим отримати ДНК патогенів із людських скелетів, яким багато тисяч років. Наприклад, сліди патогенів, які проникли в кров людини, включаючи паразитів, що викликають малярію, залишаються в її кістках і зубах після смерті. Тепер ці методи дозволили дослідникам дослідити епідеміологію двох паразитів, що викликають малярію: Plasmodium falciparum і Plasmodium vivax.

Щоб дізнатися, як ці паразити поширюються по всьому світу, дослідники дослідили ДНК останків 36 людей, вік яких становить 5500 років і які походили з п’яти континентів. Вони описали свої результати в дослідженні, опублікованому в середу (12 червня) в журналі Nature. Порівнюючи геноми паразитів Plasmodium, які інфікували цих людей, дослідники відстежили, коли і як малярія переміщалася з одного регіону в інший.

«З погляду еволюційної біології, малярія є одним із найцікавіших збудників через глибокий вплив, який вона справила на геном людини», — сказала провідний автор Меган Мішель, докторант Гарвардського університету та Інституту Макса Планка. Наука історії людства в Німеччині. Існують версії або варіанти генів, які беруть участь у формуванні еритроцитів, де розмножуються малярійні паразити, які можуть забезпечувати стійкість до хвороби; ці варіанти частіше зустрічаються серед людей, чиї предки жили в регіонах з високим рівнем захворюваності на малярію.

«Використання стародавньої ДНК дозволяє нам повернутися в минуле та отримати уявлення про те, як виглядали геноми цих патогенів у минулому та як вони еволюціонували разом зі своїми господарями», — сказав Мішель Live Science.

Ці дані можуть допомогти вченим не тільки розгадати історію малярії, але й краще боротися з цією хворобою сьогодні, сказав доктор Керен Ландсман, дослідник охорони здоров’я з Аугсбурзького університету, який не брав участі в дослідженні. 

«Ми можемо використовувати ці дані, щоб зрозуміти не тільки патологію, але й еволюційний шлях малярії — і, можливо, навіть нові способи її перемогти», — сказала вона Live Science. «Зрештою, це один із найбільших убивць нашого часу». Малярія вбиває понад 600 000 людей у ​​всьому світі щороку.

Одне з питань, яке вивчали дослідники, полягало в тому, як малярія вперше потрапила в Америку.

За відповідями вони звернулися до людини, яка близько 500 років тому жила високо в перуанських Андах, на місці під назвою Лагуна-де-лос-Кондорес. Подібність між штамом P. vivax , який інфікував цю людину, та іншими штамами, поширеними в Європі того часу, свідчить про те, що європейські колонізатори привезли малярію в Новий Світ. Історично склалося так, що вчені сперечалися, чи європейці перенесли паразитів, чи вони пережили більш ранню подорож на континент разом із першими американцями.

«Це захоплююче, тому що ми розповідаємо, як ці збудники потрапили в Америку», — сказав Мішель. «Ті штами, які були передані на початку процесу колонізації, вижили, і ми знайшли геномні докази їх зв’язку з паразитами, які сьогодні циркулюють у регіоні».

Несподівано команда також знайшла докази малярії в холодніших кліматичних умовах. 2800-річний скелет із Чохопані, високогірного місця в Гімалаях, мав ознаки інфекції P. falciparum — загадкова знахідка, оскільки Чохопані надто високий, холодний і сухий, щоб комарі, які переносять малярію, могли вижити. 

Дослідники прийшли до висновку, що ця особа, ймовірно, заразилася хворобою в нижньому регіоні, так само як сучасні мандрівники переміщують патогени по всьому світу. 

«Глобалізація та переміщення людей є величезними факторами, які сьогодні впливають на поширення малярії», — сказав Мішель. «Ми рухаємося безпрецедентними темпами — і ми бачимо це у звітах про випадки малярії, які привозять мандрівники. Це велика, велика проблема».

Дослідження розглядало обмежену кількість геномів, тому воно не може запропонувати повний погляд на історію малярії. Колись дослідники хотіли б вивчити більше зразків ДНК, особливо з Європи та Африки на південь від Сахари. 

«Я також хотів би, щоб інші патогени, які використовували ті самі шляхи, були вивчені таким чином», — сказав Лендсман. «Розуміння того, що ще було принесено колонізаторами, як інші патогени поширилися по всьому світу, а також випадки імунітету можуть допомогти в подальших дослідженнях щодо профілактики та лікування багатьох захворювань».