Черната смърт, най-опустошителната епидемия от чума в света, убива половината от населението на средновековна Европа в рамките на седем години през 14 век, променяйки хода на човешката история. Какво знаем за оцелелите от това събитие, което си остава най-голямото по смъртност, регистрирано някога? Изследване, публикувано наскоро в списание Nature, показва, че не само късметът е определил кой ще живее и кой ще умре. Анализът на ДНК отпреди векове, принадлежаща на жертви и оцелели от Черната смърт, идентифицира ключови генетични различия, които са помогнали на хората да преживеят чумата. Тези генетични различия продължават да оформят човешката имунна система и днес, като гените, които някога са осигурявали защита срещу чумата, сега са свързани с по-голяма уязвимост към автоимунни заболявания като болестта на Крон и ревматоиден артрит, се казва в проучването. „Ние сме потомци на онези, които са преживели минали пандемии... и разбирането на еволюционните механизми, които са допринесли за нашето оцеляване, е важно не само от научна гледна точка, но също така може да даде информация за механизмите и генетичните детерминанти на днешната чувствителност към болести,“ каза в имейл съавторът на изследването Луис Барейро, професор по генетична медицина в Чикагския университет.
Образци от чумната яма
Седемгодишното проучване включва извличане на ДНК, изолирана от три различни групи скелетни останки, открити в Лондон и Дания. Това са жертви на чума: от такива, които са починали преди Черната смърт, до такива, които са починали между 10 и 100 години след удара на чумата. Повече от 300 проби произхождат от Лондон - град, засегнат особено силно от чумата - включително от трупове, заровени в чумните ями в Ийст Смитфийлд, използвани за масови погребения в разгара на епидемията през 1348-1349 г. Други 198 проби са взети от човешки останки, погребани на пет места в Дания.
ДНК е извлечена от дентина в корените на зъбите на скелетите и изследователите успяха да проверят за наличието на Yersinia pestis - бактерията, която причинява чума. След това те потърсиха признаци за генетична адаптация към болестта. Екипът откри вариант на един конкретен ген, известен като ERAP 2, който изглежда има силна връзка с чумата. Преди Черната смърт вариантът на ERAP2, за който е установено, че предпазва от чума, е открит при 40% от индивидите, включени в лондонското проучване. След Черната смърт той вече е 50%. В Дания процентното несъответствие е още по-голямо — промените са от 45% при пробите, заровени преди чумата, до 70% при тези от погребаните след това. Екипът все още не знае точно защо този вариант осигурява защита, но неговите лабораторни експерименти с култивирани клетки показват, че при хора с варианта ERAP 2 имунна клетка, известна като макрофаг, демонстрира много различен отговор на Yersinia pestis, обясни Барейро. Макрофагите от индивиди с генния вариант са били по-способни да убият бактериите в лабораторни експерименти, отколкото макрофаги от индивиди, на които този ген липсва.
„Не знаем дали все още предпазва от чумата, като се има предвид, че броят на случаите на чума сред днешните популации е много нисък, но предполагаме, че би трябвало“, каза той. Също така е вероятно вариантът да е полезен срещу други патогени - въпреки че това не е част от изследването.
Цена на имунитета
Недостатъкът на генния вариант е, че той е свързан с по-голяма чувствителност към автоимунни заболявания, като болестта на Крон, при която имунната система става свръхактивна. „Това предполага, че популациите, които са оцелели от Черната смърт, са платили цена: тя е да имат имунна система, която увеличава податливостта ни на възможността да реагираме сами срещу себе си“, каза Барейро. Той подчерта, че е малко вероятно епидемията от COVID-19 да оформи нашата имунна система по подобен начин - до голяма степен защото болестта убива предимно хора след репродуктивната им възраст, което означава, че е малко вероятно гените, които осигуряват защита, да бъдат предадени с предимство на следващото поколение.
Тази промяна в човешкия генетичен състав, настъпваща в рамките на няколко десетилетия, също е рядък пример за бърз естествен подбор, каза Дейвид Енард, професор в катедрата по екология и еволюционна биология на университета в Аризона. Той не е участвал в изследването. „Тесният времеви прозорец, от който са взети проби, и големият брой анализирани проби са предимствата на изследването, позволявайки на авторите да датират точно естествения подбор“, каза професорът в коментар, публикуван заедно с изследването, „Въпреки че еволюционните биолози и преди това са мислели върху възможността за естествен подбор по време на Черната смърт, правилното проучване не е било възможно без такова прецизно датиране на множество образци.“
