Из зубов римлянина извлекли древний геном малярии: что это открывает науке?

Обнаружить следы малярии в древних костях — задача невероятной сложности. ДНК паразита Plasmodium, вызывающего болезнь, в останках встречается крайне редко. И уж тем более до сих пор никому не удавалось получить полную геномную последовательность самого смертоносного вида — Plasmodium falciparum. «P. falciparum был искоренён в Европе полвека назад, а генетические данные европейских паразитов, древних или современных, оставались неуловимы, — поясняет Дэниел Нифси, специалист по геномике малярии из Гарварда. — Это создавало огромную пробелу в понимании того, как паразит вообще расселился по планете».

Малярия испокон веков была одним из главных убийц человечества. «Кажется очевидным, что люди и малярия эволюционировали вместе, особенно с появлением таких методов лечения, как хинин, — рассуждает палеогеномик Карлес Лалуэса Фокс из Института эволюционной биологии в Барселоне. — Обнаружение геномов древних плазмодиев, существовавших до создания лекарств, может показать, как они приспосабливались к нашей борьбе с ними».

Следы древнего убийцы

Известно пять видов плазмодия, вызывающих малярию. Скорее всего, они появились в Африке 50–60 тысяч лет назад, а потом отправились покорять мир. Большинство учёных сходятся во мнении, что в Европу болезнь пришла как минимум 2000 лет назад — как раз во времена расцвета Римской империи.

Plasmodium falciparum «оказал колоссальное влияние на всю человеческую историю и эволюцию, — подчёркивает Нифси. — Поэтому так важно понять, когда именно разные сообщества с ним столкнулись и как его разносили миграции и торговые пути».

ДНК, извлечённая из останков заражённых людей, может рассказать целую сагу о происхождении, эволюции и жестокости паразита. Но проблема в том, где искать: далеко не всегда ясно, был ли человек инфицирован, а сохранность генетического материала — дело случая и времени.

И вот прорыв: команда из Венского университета идентифицировала первую полную последовательность митохондриального генома P. falciparum из костей римлянина, жившего в Италии во II веке нашей эры. Его условно называют Velia-186.

Тот факт, что Velia-186 был носителем Plasmodium falciparum, обнаружили в более раннем исследовании. Теперь же авторы новой работы извлекли ДНК паразита из зубов человека и смогли собрать 5458 фрагментов уникальной генетической информации. Сложив их, они получили последовательность, покрывающую 99,1% митохондриального генома. Сравнив её с современными образцами, генетики сделали потрясающее открытие: штамм древнего римлянина оказался ближе всего к современным штаммам из Индии. Не правда ли, неожиданно?

Дорогами миграций

Это открытие подтверждает гипотезу: P. falciparum попал в Европу из Азии примерно два тысячелетия назад. Индийские штаммы «уже тогда присутствовали в Европе, — говорит Фокс. — Похоже, глобализация в эллинистическую эпоху, когда болезнь впервые описали греки, была вполне реальным явлением».

Нифси называет эту работу ценным вкладом в скудную пока древнюю геномику малярии. Но призывает интерпретировать результаты осторожно: образцов всё ещё катастрофически мало. Он также отмечает, что последовательность ядерной ДНК паразита, а не митохондриальной, могла бы раскрыть более сложную историю его путешествий между древними популяциями людей.

Фокс предлагает искать ДНК плазмодия в самых неожиданных местах: в старых костях, в античном медицинском инструментарии и даже в музейных коллекциях комаров. «Соединение генетических данных из таких разных источников позволит нам увидеть полную картину этой болезни, — считает он. — Было бы крайне интересно понять, какие уроки о штаммах и путях распространения патогена может преподать нам прошлое».