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Gli scienziati sequenziano il DNA dei batteri responsabili della lebbra medievale

Skull

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Il DNA estratto dal cranio di questa vittima della lebbra, identificato nello studio come Jorgen_625, è stato usato per sequenziare il genoma del medievale. Jorgen_625 viveva a Odense, in Danimarca. Immagine © Ben Krause-Kyora

Per secoli milioni di europei affetti da lebbra sono stati evitati dalla società, costretti a indossare campane che segnalavano ai cittadini sani che si trovavano nelle vicinanze. La malattia infettiva, nota anche come malattia di Hansen, era poco conosciuta, spesso ritenuta ereditaria o una punizione da parte di Dio. Al suo apice, quasi uno su 30 aveva la malattia in alcune regioni; nel 13 ° secolo, il numero di ospedali per lebbrosi attivi in ​​Europa raggiunse il culmine a 19.000. Quindi, nel XVI secolo, l'afflizione cadde in declino. Presto era praticamente scomparso dal continente.

L'agente patogeno responsabile della lebbra fu scoperto nel 1873 in Norvegia, schiacciando i presupposti precedenti sulla sua causa. La prima menzione scritta della lebbra, uno dei patogeni più antichi conosciuti per appestare gli umani, apparve nel 600 a.C. in Cina. I documenti storici mostrano che affliggeva antiche civiltà greche, egiziane e indiane. Nel 2009, l'analisi del DNA dei resti di un uomo del primo secolo trovati in una tomba di Gerusalemme ha fornito il primo caso provato di lebbra.

Ora, la tecnologia di sequenziamento del DNA ha fornito indizi sull'evoluzione dei batteri stessi. Utilizzando campioni di DNA ben conservati di antichi scheletri, un team internazionale di ricercatori ha sequenziato il genoma dell'agente patogeno Mycobacterium leprae come esisteva in epoca medievale.

Fino ad ora, gli scienziati non erano nemmeno stati in grado di sequenziare l'agente patogeno dalle persone viventi: il batterio non può essere coltivato in coltura cellulare in laboratorio, quindi gli scienziati di solito infettano i topi con esso per ottenere un campione abbastanza grande per il sequenziamento. Il materiale raccolto dalle ossa umane per questo studio, riesumato da tombe medievali, conteneva una piccola quantità di DNA batterico - meno dello 0, 1 percento, per essere in realtà. Ma grazie alla tecnologia estremamente sensibile e precisa, gli scienziati sono stati in grado di sequenziare cinque ceppi di M. leprae .

Medieval bones

Gli scienziati hanno sequenziato il DNA trovato nelle ossa scavate da tombe medievali in Danimarca, Svezia e Regno Unito Qui, resti nell'ospedale lebbroso medievale di St. Mary Magdalen a Winchester, nel Regno Unito, attendono gli scavi. Immagine gentilmente concessa dall'Università di Winchester

Oggi ogni anno si verificano oltre 225.000 casi di lebbra, soprattutto nei paesi in via di sviluppo. Utilizzando campioni di alcuni di questi casi, i ricercatori hanno confrontato le sequenze secolari con 11 ceppi moderni dell'agente patogeno, estratti da recenti biopsie da diverse regioni geografiche.

I risultati, pubblicati oggi sulla rivista Science, rivelano che il batterio, in termini di composizione genetica, è rimasto relativamente lo stesso nonostante gli ultimi 1.000 anni. Solo 800 mutazioni si sono verificate tra i 16 genomi in quel momento, scrivono i ricercatori. Questo numero significa che la misteriosa scomparsa della malattia da parte del Medioevo in Europa non può essere attribuita a M. leprae che perde la sua virulenza.

"Se la spiegazione del calo dei casi di lebbra non è nel patogeno, allora deve trovarsi nell'ospite, cioè in noi", afferma Stewart Cole, condirettore dello studio e capo dell'École Polytechnique Fédérale de Global Health Institute di Losanna. "Quindi è lì che dobbiamo guardare."

La resilienza genetica del patogeno era evidente nei suoi ceppi moderni. I ricercatori hanno scoperto che una varietà medievale presente in Svezia e nel Regno Unito era quasi identica a quella attualmente presente in Medio Oriente. I loro risultati suggeriscono anche che alcuni ceppi trovati nelle Americhe hanno avuto origine in Europa. Ciò che non possono dirci, tuttavia, è la direzione in cui l'epidemia si è diffusa nel corso della storia.

Questa ricerca segna una tendenza crescente nell'utilizzo dell'analisi del DNA per saperne di più sulle epidemie e altri eventi devastanti nella storia umana. Il mese scorso, gli scienziati hanno analizzato le foglie di patate irlandesi di 166 anni utilizzando una tecnologia simile: hanno stabilito che una varietà precedentemente sconosciuta di P. infestans ha causato il disastro che ha ridotto la popolazione dell'Irlanda del XIX secolo del 25 percento. Forse la ricerca futura potrebbe un giorno individuare il patogeno responsabile della peste bubbonica, comunemente noto come Black Death, che ha spazzato via quasi la metà della popolazione europea tra il 1347 e il 1351.

Gli scienziati sequenziano il DNA dei batteri responsabili della lebbra medievale