Księgi średniowieczne kryły biologiczną tajemnicę! Naukowcy odczytali DNA groźnego wirusa z pergaminów!
Jedne z najbardziej znanych europejskich manuskryptów, w tym Ewangeliarz z York, okazały się biologicznymi kapsułami czasu, pozwalającymi odtworzyć 3500-letnią historię wirusa ospy owiec (sheeppox virus, SPPV).
Międzynarodowy zespół genetyków, historyków, wirusologów, chemików białkowych i konserwatorów, kierowany przez University College Dublin (UCD), wyodrębnił DNA ze skór zwierzęcych użytych do produkcji wielowiekowego pergaminu, dostarczając pierwszych genetycznych dowodów na to, jak ta niszczycielska choroba dziesiątkowała stada europejskich rolników na długo przed czasami nowożytnymi. Ospa owiec to wysoce zaraźliwa choroba, która szybko rozprzestrzenia się w stadzie, powodując bardzo wysoką śmiertelność, zwłaszcza wśród młodych zwierząt, oraz drastycznie obniżając produkcję wełny, mięsa i mleka.
Pergamin jako biologiczne archiwum
Badanie, opublikowane w czasopiśmie „Science Advances”, opierało się na analizie manuskryptów o dużym znaczeniu historycznym. Wśród przebadanych dzieł znalazł się liczący tysiąc lat Ewangeliarz z York – jeden z najwspanialszych iluminowanych rękopisów, jakie przetrwały z wczesnego okresu anglosaskiego – a także starsze manuskrypty, takie jak Corpus Glossary z Corpus Christi College w Cambridge, jeden z najwcześniejszych angielskich słowników, oraz inne średniowieczne kodeksy z Wysp Brytyjskich i kontynentalnej Europy. W kilku przypadkach wiele stron tego samego manuskryptu zawierało DNA wirusa ospy owiec, co wskazuje, że do ich produkcji użyto skór zainfekowanych zwierząt.
Jak wyjaśnił Louis L’Hôte, doktorant UCD i główny autor badania, odkrywanie starożytnego DNA patogenów całkowicie zmieniło rozumienie chorób zakaźnych w przeszłości, a nowe badanie pokazuje, że pergamin również potrafi zachować DNA patogenów zwierzęcych możliwe, że archiwa i biblioteki na całym świecie kryją genetyczne ślady dawnych epidemii zwierzęcych. Genomy takie pozwalają zrozumieć, jak patogeny ewoluowały i jak wpływały na dawne społeczeństwa – wirus ospy owiec, jak wykazano, atakował euroazjatyckie stada owiec od co najmniej trzech i pół tysiąca lat.
Ponieważ pergamin powstawał ze skór zwierząt hodowlanych, takich jak owce, kozy i bydło, stanowi unikalne archiwum biologiczne, zachowujące stan zdrowia zwierzęcia w chwili jego śmierci sprzed wieków. Jednym z najbardziej zaskakujących odkryć było wykrycie wirusa ospy owiec na pergaminie wykonanym ze skóry cielęcej i koziej, co sugeruje albo rzadkie przypadki zakażeń międzygatunkowych, albo zanieczyszczenie w trakcie procesu wytwarzania pergaminu.
Od średniowiecznych rękopisów do epoki brązu
Dr Kevin G. Daly, profesor nadzwyczajny w UCD School of Agriculture and Food Science i autor nadzorujący badanie, podkreślił, że wytwarzanie pergaminu uchodziło za zanikające rzemiosło, tymczasem badacze zaczynają rozumieć, jak wiele z przeszłości ono zachowało – manuskrypty przechowują nie tylko dziedzictwo kulturowe sprzed setek lat, ale też obraz chorób zwierząt hodowlanych w epoce średniowiecza. Takie zaskakujące odkrycie było możliwe wyłącznie dzięki współpracy badaczy z wielu dyscyplin, dzielących się wiedzą i danymi.
Łącząc analizę manuskryptów z jeszcze starszymi próbkami – zębami owiec z epoki brązu – badacze wykazali, że ospa owiec zagraża zwierzętom hodowlanym od ponad 3700 lat. W przeciwieństwie do innego materiału kostnego, zęby potrafią zachować genetyczne dowody infekcji przez tysiące lat, dostarczając cennego zapisu dawnych epidemii. Zespół zidentyfikował najwcześniejsze znane przypadki wirusa ospy owiec w szczątkach zębowych pochodzących ze starożytnych osad pasterskich na stepie euroazjatyckim. Porównując te starożytne sekwencje ze współczesnymi, badacze oszacowali, że główne linie wirusów z rodzaju capripoxvirus (wirus ospy owiec, wirus ospy kóz i wirus guzowatej choroby skóry bydła) rozdzieliły się między 11 500 a 3700 lat temu – co zbiega się w czasie z rozwojem udomowienia zwierząt oraz masową migracją owiec ze stepu do Europy.
Louis L’Hôte zwrócił uwagę, że ludzie na całym świecie wciąż walczą z tym patogenem – obecnie w Grecji trwa epidemia ospy owiec, powodująca poważne straty gospodarcze. Starożytne genomy mogą pomóc zrozumieć, jak ewoluowały patogeny dotykające nas dziś. Zespół ustalił, że w przeciwieństwie do wirusa ospy prawdziwej, genom wirusa ospy owiec pozostawał bardzo stabilny na przestrzeni ostatnich tysiącleci, co może oznaczać, że zmiany genetyczne sprzed tego okresu miały kluczowe znaczenie dla ewolucji zdolności wirusa do infekowania gospodarza – co w przyszłości może pomóc w walce z patogenem.
Źródło: University College Dublin
Czytaj też: Odkrycie w badaniu krwi! Marker wskazuje związek, który skutecznie spowalnia rozwój choroby!
Grafika tytułowa: Indra Projects / Unsplash
