Naukowcy z Kanady, Niemiec i USA zrekonstruowali genom pradawnej pałeczki dżumy, bakterii odpowiedzialnej za niechlubną czarną śmierć - niszczycielską pandemię, której szczytowy okres przypadł w Europie na połowę XIV w. Wyniki tych przełomowych badań, zaprezentowane w czasopiśmie Nature, mogą pomóc w rzuceniu światła na mechanizmy ewolucji patogenu i jego adaptacji w kierunku nowych i powracających infekcji. Naukowcy mogą wykorzystać te nowe informacje do pogłębienia swojej wiedzy o współczesnych chorobach zakaźnych.

W toku badań, prowadzonych pod kierunkiem Uniwersytetu w Tybindze w Niemczech i Uniwersytetu McMaster w Kanadzie, po raz pierwszy sporządzono projekt zrekonstruowanego genomu pradawnego patogenu. W skład zespołu badawczego weszli eksperci z Instytutu Antropologii Ewolucyjnej im. Maxa Plancka w Niemczech i z Uniwersytetu Karoliny Południowej w USA.

Naukowcy zaprezentowali nowe podejście metodologiczne do pozyskiwania niewielkich, zniszczonych fragmentów kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA) czynnika wywołującego czarną śmierć. Po wykazaniu, jak konkretny wariant pałeczki dżumy wywołał epidemię, która doprowadziła do śmierci 50 mln Europejczyków w latach 1347 - 1351, zespół obrał sobie za cel "uchwycenie" całego genomu i przeprowadzenie jego sekwencjonowania.

"Dane genomiczne pokazują, że ten szczep bakterii lub wariant jest przodkiem wszystkich współczesnych epidemii jakie nękają obecnie świat" - wyjaśnia profesor Hendrik Poinar, genetyk z Uniwersytetu McMaster i współautor raportu z badań. "Źródłem każdego dzisiejszego wybuchu epidemii jest potomek średniowiecznej dżumy. Dzięki lepszemu poznaniu ewolucji tego śmiertelnego patogenu wchodzimy w nową epokę badań nad chorobami zakaźnymi."

Wypowiadając się na temat wyników badań, autor naczelny, Johannes Krause z Instytutu Archeologii i Wydziału Genetyki Człowieka Uniwersytetu w Tybindze, stwierdził: "Ta sama metodologia powinna umożliwić badanie genomów wszystkich rodzajów patogenów historycznych. Zyskamy dzięki temu bezpośrednie informacje o ewolucji patogenów człowieka i historycznych epidemiach."

Naukowcy twierdzą, że bezpośredni potomkowie tej samej zarazy morowej są do dzisiaj obecni i odpowiadają za śmierć około 2.000 osób rocznie.

"Odkryliśmy, że w ciągu 660 lat ewolucji patogenu człowieka stosunkowo niewiele zmian zaszło w genomie tego pradawnego organizmu, niemniej zmiany te, niezależnie od swoich niewielkich rozmiarów, mogą ewentualnie tłumaczyć podwyższoną zjadliwość wirusa, który spustoszył Europę" - zauważa profesor Poinar. "Kolejnym krokiem będzie ustalenie przyczyn tak wysokiej śmiercionośności."

Dzięki zaawansowanym technikom odzyskiwania i sekwencjonowania DNA naukowcy są w stanie znacząco rozszerzyć zakres analizy genetycznej pradawnych próbek.

Członkowie zespołu przeanalizowali szczątki kostne ofiar pogrzebanych w "dołach dżumy" w East Smithfield w Londynie w Wlk. Brytanii, w miejscu obecnie zwanym Mennicą Królewską. Naukowcy przeprowadzili prace pozyskiwania, oczyszczania i wzbogacania materiału specjalnie pod kątem DNA patogenu. Aby skoncentrować się na badaniu patogenu, osłabili DNA tła, które składa się z DNA ludzkiego, grzybiczego i innego niż epidemiczne.

Badania zostały dofinansowane zarówno przez kanadyjskie, jak i niemieckie instytucje finansujące.

© Unia Europejska 2005 - 2011

Źródło: CORDIS

Referencje dokumentu: Bos, K.I., et al. (2011) 'A draft genome of Yersinia pestis from victims of the Black Death', Nature, publikacja z dnia 12 października. DOI: 10.1038/nature10549.