Поиск древней ДНК сифилиса в останках новорожденных
Кости новорожденных древнего возраста оказались очень полезны для извлечения древней ДНК бактерии, вызывающей сифилис, — Treponema pallidum pallidum. К такому выводу пришло исследование под руководством Автономного университета Барселоны (UAB), которому удалось получить генетический материал бактерии более чем от одного индивидуума, в рамках случая, считающегося древнейшим из известных на сегодня. Предыдущие попытки достигали успеха лишь однажды и только для одного индивидуума.
Изучение сифилиса представляет сложность для исследователей, отчасти из-за невозможности использования или генетических манипуляций с клеточными культурами, поскольку подвиды T. pallidum нельзя дифференцировать морфологически с помощью иммунофлуоресценции или электронных микроскопов. Это крайне затрудняет диагностику и осложняет эпидемиологические и филогенетические анализы. В то же время, молекулярная типификация оказалась полезным методом для обнаружения некоторых из этих подвидов, например, поражающего людей T. pallidum pallidum.
Палеопатология — наука, изучающая заболевания в древних останках человека, — использует эти молекулярные техники для идентификации специфических разновидностей древнего сифилиса и генерации информации, полезной для филогенетической реконструкции современных разновидностей. Они также могут помочь в изучении исторического развития болезни и момента её появления на континенте (вопрос, активно обсуждаемый учёными), а также её географического распространения и эпидемиологии.
В этом исследовании, опубликованном в PLoS ONE под руководством Ассумпсьо Мальгосы, профессора физической антропологии UAB, учёные извлекли ДНК бактерии из четырёх костных фрагментов двух новорожденных с явными признаками врождённого сифилиса. Останки были обнаружены в крипте «Эрмита де ла Соледад» (XVI–XVII вв.) в провинции Уэльва на северо-западе Испании.
Это первый случай, когда древнюю бактерию удалось получить более чем от одного субъекта. Хотя исследователи предпринимали попытки экстракции несколько раз, успешной была лишь одна — с останками взрослого человека возрастом около 200 лет. Несмотря на невозможность установить точный год, учёные убеждены, что останки новорожденных из Уэльвы имеют более раннюю датировку. Это делает их древнейшей находкой на сегодня в плане обнаружения ДНК этой бактерии.
Разница с предыдущими исследованиями заключается в том, что учёным удалось проанализировать останки новорожденных с явными признаками врождённого сифилиса. «Мы полагаем, что сложность получения древней ДНК бактерии из взрослых связана с развитием болезни у индивидуумов. Недавние исследования показывают, что новорожденные более чувствительны к костным повреждениям на ранних стадиях болезни из-за быстрой диссеминации в скелете большого количества спирохет, которые после смерти оставляют свою ДНК, сохраняемую благодаря её связи с гидроксиапатитом в костях. В случае взрослых, поражённых венерическим сифилисом, количество бактерий в костях снижается по мере прогрессирования болезни к поздним стадиям, что делает извлечение образцов из костей крайне затруднительным», — объясняет Ассумпсьо Мальгоса.
Гипотеза исследователей заключалась в том, что количество бактерий у новорожденных достаточно для гарантии сохранности ДНК, и чем моложе индивидуум, поражённый болезнью, тем выше вероятность сохранения амплифицируемой ДНК. «И теперь мы это продемонстрировали в данном исследовании», — заявляет Мальгоса.
Она также отмечает, что ряд исследований показал наличие костных поражений при раннем сифилисе, и это «открывает возможность, что поражённые скелеты молодых взрослых, умерших на ранних стадиях сифилиса, также могут содержать амплифицируемую ДНК. Однако остаётся вопрос, как идентифицировать такие случаи до проведения деструктивного анализа».
Исследование представляет собой «огромный шаг вперёд в изучении изменений в геноме T. pallidum и того, как они влияли на индивидуумов на протяжении истории. С этой информацией выводы о настоящем и будущем болезни могут быть очень важны», — заключает Ассумпсьо Мальгоса.