Rekonstruovaná DNA lepry odhaluje genetickou historii: Hansenova choroba se od středověku nezměnila

Lepra, bakteriální infekce, která byla ve středověku v Evropě endemická, znetvořila oběti natolik groteskně, že se jim v průběhu historie vyhýbaly nepřátelské a pověrčivé komunity. Lepra, známá také jako Hansenova choroba, stále infikuje každoročně nejméně 219 000 nových lidí na celém světě, přestože je vysoce léčitelná.

Mezinárodní tým výzkumníků učinil překvapivý objev poté, co vykopal kosterní pozůstatky pěti středověkých malomocných, kteří žili ve Spojeném království, Švédsku a Dánsku mezi 10.^čt a 14^čt století.

Kosti obsahovaly mimořádně dobře zachovanou DNA z Mycobacterium leprae, bakterie způsobující lepru, což jim umožnilo rekonstruovat celý genom organismu. Po srovnání středověkého patogenu malomocenství s kmenem, který dodnes infikuje pacienty, zjistili, že se za posledních 1 000 let jeho genetické historie změnilo pozoruhodně málo.

Vědci, vedení Johannesem Krausem z Tübingen University v Německu a Stewartem Colem z EPFL Lausanne ve Švýcarsku, použili základní techniku ​​zachycení DNA zvanou „shotgun sequencing“k rekonstrukci genomu M. leprae z „Jorgen 625“, kostry s nejlépe zachovalý bakteriální vzorek.

K sestavení genomů z fragmentů DNA v jiných vzorcích byly použity sofistikovanější metody.

Bakteriální DNA ze středověkých koster umožnila výzkumníkům rekonstruovat genom patogenu lepry – odhalila, že za 1 000 let jeho genetické historie se mnoho nezměnilo. [EPFL]

Porovnali pět starověkých sekvencí genomu M. leprae se sekvencemi 11 bakteriálních vzorků odebraných od moderních pacientů s leprou z celého světa a provedli souběžné analýzy.

Výsledky publikované v časopise Science ukázaly, že mezi všemi vzorky M. leprae bylo v minulém tisíciletí pouze asi 800 odlišných genetických mutací – což je pozoruhodně malý počet na takové infekční onemocnění.

Vzhledem k tomu, že bakterie mutují tak pomalu, vědci se domnívají, že je méně pravděpodobné, že se Hansenova choroba stane rezistentní vůči antibiotikům.

Zjistili také, že moderní kmeny malomocenství v Americe, které často nosí pásovci, původně pocházejí z Evropy a že kmen, který je v současnosti spojován s Blízkým východem, existoval ve středověké Evropě.

Ve středověkých kosterních vzorcích byla bakteriální DNA ještě lépe zachována než lidská DNA - což vědci napsali pravděpodobně proto, že pozoruhodně silná buněčná stěna malomocné bakterie brání degradaci DNA uvnitř.

„Protože DNA M. leprae degraduje pomaleji než DNA člověka a pravděpodobně i jiných obratlovců, mělo by být možné extrahovat a sekvenovat DNA M. leprae z prostředí a časových období, ve kterých bychom DNA obvykle nenašli uchovanou, jako jsou tropy nebo rané, pravěké časové úseky,“uvedl Krause v tiskové zprávě. "Takže bychom potenciálně mohli studovat vzorky z doby vzniku nemoci."

Extrémní životnost některých typů bakteriální DNA otevírá možnost, že archeologové mohou být schopni najít chorobné patogeny, které jsou mnohem starší než maximální okno savčí DNA, což je typicky asi jeden milion let v prehistorii, dodal.