Средневековые скелеты показывают, как бубонная чума повлияла на ДНК человека.
Гены, переданные выжившими, отражали "Черную смерть", но теперь они повышают риск иммунных нарушений человека и изменяют его иммунную систему.
Поскольку Черная смерть уничтожила половину население средневековой Европы, некоторые генетические варианты могли увеличить шансы некоторых людей на выживание. Теперь, в статье, опубликованной на прошлой неделе в Nature , исследователи предполагают, что один вариант мог повысить эти шансы на 40 процентов.
Но, несмотря на то, что этот ген помог во время бубонной чумы, сегодня он играет небольшую роль в возникновении аутоиммунных заболеваний, таких как болезнь Крона.
Полученные данные показывают, что некоторые гены могут быть полезны во время пандемии, но они также повышают риск других заболеваний.
«Идея состоит в том, что мы должны сохранять баланс между обоими эффектами, чтобы выжить, на самом деле, и это действительно очень сложно», — пишет Алисия Санчес-Мазас , глава Лаборатории антропологии, генетики и людей в истории Женевского университета в Швейцарии.
Yersinia pestis , вид бактерий, распространяемый блохами, вызывает бубонную чуму. В середине 14 века эта болезнь убила от 30 до 50 процентов всех людей, живущих в Европе, на Ближнем Востоке и в Африке, пишет Энн Гиббонс из Science . Это была самая смертоносная пандемия за всю историю наблюдений.
Ученые уже выдвинули гипотезу о том, что выжившие после чумы могли передать своим потомкам защитные гены. Поскольку погибло так много людей, они предположили, что катастрофа могла изменить генетический состав Европы, сообщает из New York Times Карл Циммер.
Однако такую идею трудно проверить. Обнаружить влияние чумы на ДНК людей, живущих сегодня, «невозможно» , говорит Science Энн Стоун , молекулярный антрополог из Университета штата Аризона, которая не участвовала в исследовании
Но с помощью современных методов анализа древней ДНК команда смогла изучить останки людей, живших до, во время и после Черной смерти. Они изучили гены 318 человек, похороненных на трех лондонских кладбищах между 1000 и 1500 годами, а также 198 человек из Дании, живших между 850 и 1800 годами .
Команда искала генетические варианты, которые были менее распространены у людей, погибших от Черной смерти, и более распространены у людей, живших после пандемии, поскольку они могли способствовать иммунитету, согласно Stat News . Они обнаружили четыре варианта, соответствующие этому шаблону, как в британской, так и в датской группах.
Особый интерес представлял ген под названием ERAP2, который производит белок, помогающий защищаться от патогенов . Исследователи обнаружили в древней ДНК два варианта ERAP2, один из которых обеспечивал больший иммунитет, сообщает Science . У каждого человека есть две копии ERAP2, но различаются версии с большей или меньшей защитой или по одной каждой из них.
Исследователи подвергли кровь современных людей воздействию бактерий, вызывающих чуму. Как и предсказывала команда, иммунные клетки людей с двумя защитными копиями ERAP2 более успешно уничтожали патоген, чем клетки с одной или нулевой копией, сообщает Stat News .
В части исследования древней ДНК ученые обнаружили, что люди с двумя защитными копиями гена имели на 40 процентов больше шансов пережить чуму, согласно Times . «Это на самом деле шокирует» , — сказал Times Дэвид Энард , биолог-эволюционист из Аризонского университета, который не участвовал в исследовании .
Исследование также показало, что, хотя у 40 процентов лондонцев была одна или две копии защитного варианта до чумы, это число выросло до более чем 50 процентов в течение нескольких поколений, согласно Science . Монти Слаткин , популяционный генетик из Калифорнийского университета в Беркли, не участвовавший в написании статьи, сообщил журналу Science , что это увеличение является одним из самых быстрых примеров естественного отбора, когда-либо обнаруженных у людей.
«Это действительно впечатляющая работа, — говорит Энард журналу Science . «Последствия потенциальной скорости и силы естественного отбора в иммунных генах огромны».
Но эти варианты, которые защищают организм от захватчиков, также увеличивают риск аутоиммунных заболеваний, при которых организм атакует сам себя. Гены, выявленные в новом исследовании, ранее были связаны с болезнью Крона, ревматоидным артритом и волчанкой, сообщает Stat News .
Луис Баррейро , популяционный генетик из Чикагского университета и соавтор нового исследования, отмечает для Science News Винн Парри , что вариант ERAP2 лишь незначительно влияет на риск развития болезни Крона. Для таких сложных заболеваний «вам требуются, вероятно, сотни, а иногда и тысячи генетических вариантов, чтобы фактически значительно увеличить риск», — говорит Баррейро в публикации.
conversion Юртаев Александр Иванович.
