Штамм сибирской язвы, "выживший" 80 лет, оказался лабораторным контаминантом

Международная группа исследователей установила, что штамм сибирской язвы, который считался жизнеспособным спустя 80 лет после проваленной шпионской операции времен Первой мировой войны, на самом деле является гораздо более молодым стандартным лабораторным штаммом. Ученые предполагают, что путаница произошла из-за обычного лабораторного загрязнения.

Исследование, опубликованное на этой неделе в открытом журнале mBio Американского общества микробиологии, демонстрирует возможности современных методов геномного секвенирования для точного отслеживания бактериальных штаммов, используемых в биологической войне и террористических атаках.

История началась в 1917 году, когда немецкого шпиона барона Отто фон Розена задержали в Норвегии с кусками сахара, в которые были встроены стеклянные капилляры с жидкостью, содержащей споры Bacillus anthracis — бактерии, вызывающей сибирскую язву. Предполагалось, что отравленный сахар предназначался для оленей, перевозивших грузы для войск Антанты.

Образцы хранились в норвежском полицейском музее до 1997 года, а затем были отправлены в лабораторию Портон-Даун (Великобритания). Там исследователи с помощью амплификации ДНК подтвердили наличие B. anthracis, а после интенсивных попыток культивирования выделили четыре колонии. В статье 1998 года в Nature они заявили, что "возродили" штамм, проведший 80 лет в виде спор.

Однако полногеномное секвенирование тогда было в зачаточном состоянии, и точная генетическая идентификация штамма не проводилась. В 2001 году Пол Кейм, привлеченный к расследованию рассылки писем со спорами сибирской язвы в США, заметил поразительное генетическое сходство штаммов из Портон-Дауна со стандартным лабораторным референс-штаммом, известным как "Ames Ancestor".

В 2013 году немецкие исследователи из Института микробиологии Бундесвера в Мюнхене, также секвенировавшие предполагаемый "шпионский" штамм, обратились к Кейму с тем же наблюдением. Совместно команды применили секвенирование нового поколения (NGS), позволяющее анализировать каждое различие на уровне единичных "букв" генетического кода и секвенировать геном с покрытием в 100 раз.

Результаты:

• Оба лаборатории подтвердили, что штаммы из Портон-Дауна отличаются от штамма "Ames Ancestor" всего двумя генетическими "буквами" — почти полное совпадение.
• Исследователи предполагают, что во время интенсивных попыток культивирования в 1997 году споры штамма "Ames Ancestor", широко использовавшегося в лабораториях Портон-Дауна, попали в культуральную среду и выросли.
• Двое первоначальных исследователей из Портон-Дауна участвовали в новой работе и подтвердили вероятность события контаминации.

Выводы и значение:

• Работа 1998 года, часто цитировавшаяся как доказательство выживаемости спор сибирской язвы в жидкости в течение 80 лет, опровергнута. Вопрос о реальном пределе выживаемости спор B. anthracis остается открытым.
• Первоначальный вывод о наличии ДНК B. anthracis в капиллярах 1917 года остается корректным, но сами выращенные культуры оказались загрязнены.
• Исследование демонстрирует критическую роль NGS в контроле качества коллекций бактериальных штаммов для предотвращения подобных ошибок. Независимое подтверждение результата двумя лабораториями на разных континентах исключает возможность контаминации в новом исследовании.