Исторический прорыв: как малярия распространилась по миру задолго до современных технологий

Ученые выяснили, как люди распространяют малярию по всему миру

6:51

Малярия — древний враг человечества. Исторические записи о патогене насчитывают тысячелетия, а генетические данные указывают на борьбу людей с этой болезнью в течение десятков тысяч лет.

Однако с археологической точки зрения малярия — это невидимая болезнь. Два паразита, вызывающие её - Plasmodium vivax и более смертоносный P. falciparum — не оставляют следов на костях, поэтому исследователи не могли отследить заражение во времени. "Малярия важна для истории человечества, но археологически она невидима", — говорит Кристина Уориннер, археогенетик из Гарварда.

Новое исследование древней ДНК, проведённое Уориннер и её коллегами, изменило ситуацию. Генетики и археологи выявили 36 случаев малярии от человека, умершего 5600 лет назад в Германии, до солдат, похороненных в Бельгии в начале 1700-х годов. Они также обнаружили самый ранний случай в Южной Америке, датируемый примерно 1600 годом, предполагая, что малярию в Новый Свет принесли европейские колонисты, а второй штамм завезли из Африки вместе с рабами.

Результаты, опубликованные в журнале Nature, показывают, что древние люди распространяли малярию по всему миру задолго до появления самолётов и автомобилей.

"Выводы очень убедительны", — говорит биолог-эволюционист Виржини Ружерон из CNRS. "Исследователи доказали, что можно обнаружить патогены в древних человеческих останках, и что болезни мигрировали вместе с людьми".

Ежегодно малярией заболевают 250 миллионов человек, 600 000 из них умирают. До 20-го века, когда люди обнаружили, что комары разносят эту болезнь и научились её контролировать, малярия была эндемичной в Европе и Северной Америке; она поражала даже президентов США, включая Джорджа Вашингтона и Авраама Линкольна.

Самое старое прямое доказательство существования паразита относится к образцу крови 1944 года из больницы в дельте реки Эбро в Испании.

Новое исследование отодвигает это на 100 раз назад и "позволяет заглянуть в прошлое", — говорит Меган Мишель, генетик из Гарвардского исследовательского центра археологии Макса Планка, которая возглавляла исследование.

Изучая базу данных с более чем 10 000 геномов древнего человека, Мишель и её коллеги обнаружили десятки случаев, когда фрагменты ДНК плазмодия могли сохраниться — в основном из зубов, которые часто задерживают передающиеся через кровь патогены в своей мякоти.

Команда секвенировала наиболее многообещающие образцы ДНК, используя технику, которая многократно воспроизводит фрагменты ДНК. С помощью "приманок", основанных на геномах современных плазмодий, они выловили фрагменты ДНК паразита из смеси генов человека и бактерий.

"Малый процент ДНК в этих образцах может быть от малярии — один или два фрагмента из миллиона", — говорит Мишель.

Команда обнаружила как P. vivax, который может выживать в холодном климате, так и P. falciparum, более смертоносный штамм, распространённый в тропиках. P. vivax был найден по всей Европе, от Испании до России, с каменного века до 1700-х годов, что подтверждает, что болезнь не ограничивалась тропиками.

Даже тропический P. falciparum был обнаружен в останках человека, жившего 2800 лет назад в Непале, в месте под названием Чокхопани, на высоте 2800 метров над уровнем моря в свободных от комаров Гималаях.

"Мы думали, что это ошибка", — говорит Мишель. "Здесь очень холодно и сухо, последнее место, где можно ожидать малярию".

Но медные изделия, найденные на более низких высотах, показали, что деревня была на торговом пути, соединяющем её с низменностями Индии, где много комаров. Мужчина, вероятно, заразился во время путешествия и умер от болезни по возвращении домой.

"С помощью этого огромного набора данных мы можем рассматривать историю эволюции и судьбу отдельных людей", — говорит Александр Хербиг из Института эволюционной антропологии Макса Планка. "Это будущее древней патогеномики и генетических исследований".

Исследование также обсуждает, как и когда малярия распространилась в Америке. Исследователи предложили несколько сценариев её прибытия: с первыми людьми, через Полинезийцев или с первыми испанскими кораблями в 1492 году.

Новые данные подтверждают последнюю гипотезу. До 1500 года признаки малярии в Америке не найдены, как и адаптации иммунной системы коренных жителей к борьбе с этой болезнью. Самый ранний случай в Америке, связанный с 400-летним скелетом из Перу, содержит ДНК P. vivax, похожую на современные европейские образцы, что подтверждает европейский источник.

Вариант P. falciparum, циркулирующий сегодня в Америке, напоминает африканский, но отличается от почти исчезнувшего европейского штамма, что указывает на его занесение с порабощёнными африканцами, после чего местные комары распространили его по континенту.

"Это показывает роль человеческих событий в распространении болезней", — говорит Уориннер. "Колониализм принёс в Америку два вида малярии".

Коллеги предупреждают, что исследование выявило лишь один случай малярии в Америке, так что возможно, плазмодии были до прибытия европейцев, но не отражены в данных.

"Они показывают европейский P. vivax, который колонизировался", — говорит Ружерон. "Но мы не знаем, были ли кто-то раньше".

Хербиг и Мишель указывают на ограничения метода: приманка для древней ДНК основана на современных штаммах, поэтому более старые могут не быть пойманы. А обнаружение ДНК зависит от её присутствия в крови на момент смерти, чего может не быть при дремлющей инфекции.

Тем не менее, рост образцов древней ДНК позволит учёным искать другие заболевания.

"Важным выводом является то, что можно сделать больше с древними образцами", — говорят эксперты. "Теперь мы можем тестировать модели эволюции болезней с помощью древней ДНК".

Автор Макар Горшенин
Макар Вадимович Горшенин — студент Московского Финансово-Юридического университета, внештатный корреспондент Правды.Ру.
Обсудить