Из зубов древнего римлянина извлечен геном малярийного плазмодия

Малярия уже давно является одной из основных причин смерти людей. «С развитием таких методов лечения, как хинин, за последние сотни лет, кажется очевидным, что человек и малярия эволюционируют одновременно», — говорит Карлес Лалуэса Фокс, палеогеномик из Института эволюционной биологии в Барселоне, Испания. «Обнаружение геномов древних плазмодий, существовавших до изобретения хинина, вероятно, позволит получить информацию о том, как они адаптировались к различным противомалярийным препаратам».

Существует пять видов плазмодия, вызывающих малярию. Они, вероятно, возникли в Африке между 50 000 и 60 000 лет назад, а затем распространились по всему миру. Большинство исследователей сходятся на том, что малярия достигла Европы как минимум 2000 лет назад, во времена Римской империи.

Plasmodium falciparum «оказал существенное влияние на историю и эволюцию человечества», — говорит Нифси. «Поэтому особенно важно выяснить, как давно различные сообщества с ним столкнулись, и как миграция людей и торговая деятельность распространяли его».

Исследователи могут получить ценную информацию о происхождении, эволюции и вирулентности паразита из ДНК, извлеченной из древних останков инфицированных людей. Но понять, где искать, сложно: не всегда очевидно, был ли человек заражен плазмодием, а возможность восстановления ДНК зависит от того, насколько хорошо она сохранилась.

В работе группы исследователей под руководством группы Венского университета была идентифицировала первая полная последовательность митохондриального генома P. falciparum из костей римлянина, жившего в Италии во II веке нашей эры, известного как Velia-186.

Plasmodium falciparum был обнаружен у Velia-186 в предыдущем исследовании. Авторы последнего препринта извлекли ДНК паразита из зубов человека и смогли идентифицировать 5458 фрагментов уникальной генетической информации, которую они объединили, чтобы получить последовательность, покрывающую 99,1% митохондриального генома. Генетики также использовали программное обеспечение для сравнения генома с современными образцами и обнаружили, что последовательность Velia-186 тесно связана с группой современных штаммов, обнаруженных в Индии.

Исследователи говорят, что их результаты подтверждают гипотезу о том, что P. falciparum распространился в Европу из Азии примерно 2000 лет назад. Индийские штаммы «тогда уже присутствовали в Европе, таким образом, потенциальное наступление глобализации в эллинистический период, когда она впервые была описана греками, кажется весьма правдоподобной», — говорит Фокс.

Нифси говорит, что эта работа является интересным дополнением к бедной материалом древней геномике малярии. Но он добавляет, что результаты следует интерпретировать с осторожностью, поскольку образцов слишком мало, и указывает, что последовательность генома, основанная на ядерной ДНК клеток паразита, а не на его митохондриях, «может указывать на более сложную историю перемещения паразита среди древних человеческих популяций».

Фокс предлагает изучить другие потенциальные источники ДНК плазмодия, такие как старые кости, старинное медицинское оборудование и даже образцы комаров в музеях. «Интеграция генетических данных из этих разнородных источников позволит получить более детальное представление об этом заболевании», — говорит он. «Было бы интересно посмотреть, какие уроки мы можем извлечь из прошлого о штаммах и распространении этого патогена».