Немецкие и датские исследователи проанализировали ДНК из останков 293 жителей средневековой Европы и обнаружили варианты человеческого лейкоцитарного антигена, связанные с предрасположенностью к лепре. Препринт работы доступен в репозитории Research Square.
Лепра (проказа, болезнь Хансена) — это хроническое заболевание, вызываемое Mycobacterium leprae или, реже, Mycobacterium lepromatosis, и поражающее преимущественно поверхностные структуры тела (кожу, периферические нервы, глаза, верхние дыхательные пути, яички), постепенно приводя к их стойкой деформации. В Средние Века в Европе заболеваемость лепрой приобрела масштабы эпидемии. Поскольку лечение в те времена отсутствовало, больных подвергали изгнанию и изоляции от общества, в том числе в специально создаваемых лепрозориях. Примерно в XVI веке заболеваемость резко снизилась, хотя спорадические случаи регистрировали в Норвегии до XIX века. Сейчас эта инфекция в Европе практически полностью отсутствует, но она распространена в других регионах, особенно в Южной Америке, Южной и Юго-Восточной Азии (и отнесена Всемирной организацией здравоохранения к забытым тропическим болезням).
Причины подобного явления малоизучены. Учитывая высокую генетическую стабильность возбудителя, они, вероятно, связаны с факторами окружающей среды или генофондом населения. В пользу этого говорят современные исследования, которые связывают предрасположенность к лепре с некоторыми вариантами человеческого лейкоцитарного антигена (HLA) — характерной для людей разновидности главного комплекса гистосовместимости (MHC), который регулирует функции иммунной системы, помогая ей отличать клетки своего организма от чужеродных. Однако все эти работы были проведены в местах современного распространения лепры и не дают полного понимания причин ее исчезновения в Европе.
Чтобы разобраться в этом вопросе, Йоанна Бончаровска (Joanna Bonczarowska) из Кильского университета с коллегами из Германии и Дании провела исследование «случай — контроль», направленное на поиск возможных связей различных вариантов HLA с заболеванием лепрой. Для этого они выполнили метагеномный анализ останков 293 человек из 16 средневековых памятников в Дании и двух в Германии.
Генетический материал микобактерии лепры был обнаружен у девяти индивидов из некрополя в немецком Ахене, относящихся к 1230–1550 годам, и 28 — из памятника в датском Оденсе (1270–1550 годы). Доля зараженных в этих погребальных комплексах составила 16 и 41,2 процента соответственно. Авторам работы удалось успешно реконструировать один геном M. leprae из Оденсе и пять — из Ахена. При филогенетическом анализе ни один из последних не попал в один и тот же кластер, что свидетельствует о значительном уровне внутривидового разнообразия возбудителя в этой локации.
На основании молекулярных и остеологических данных при жестких критериях отбора (в том числе для исключения влияния родственных связей) исследователи включили 83 индивида в основную группу и 210 в контрольную. Статистически значимую корреляцию с заболеванием продемонстрировал серотип HLA-B*38: он встречался у 4,5 процента членов основной группы и лишь 0,3 — контрольной. В настоящее время он распространен на Дальнем Востоке и в меньшей степени на юге и востоке Европы. Известна его связь с такими аутоиммунными заболеваниями как псориатический артрит с эритродермией и пузырчатка. Также были обнаружены три новых варианта, которые, возможно, вовлечены в предрасположенность к лепре: HLA-A*23, DRB1*13 и DPB1*452. Сопоставление аллелей HLA средневековых индивидов и современных немцев показало, что частота встречаемости шести из них (C*03, C*04, DRB1*11, DQB1*05, DQB1*06 и DPB1*02) изменилась со временем более чем на пять процентов.
Авторы работы отмечают, что точную причину исторической динамики пула HLA в европейской популяции установить достаточно сложно, однако на этот процесс с высокой вероятностью влияли прошлые масштабные эпидемии инфекционных заболеваний, в том числе лепры.
Ранее палеогенетикам удавалось идентифицировать древнейшие случаи заражения вирусом герпеса (на Урале) и кошачьей риккетсией (в Южной Африке). Среди находок возрастом в несколько тысяч лет были также возбудители чумы в Дании и Великобритании, гепатита B в Сибири, а также бледная трепонема в Бразилии. О том, как зарождалась палеогенетика, как она помогла идентифицировать новые виды древних людей и сделать другие открытия, можно почитать в материале «Человек, который собрал древних».