В склепе литовской церкви в прошлом году нашли мумию ребенка, погибшего в XVII веке от черной оспы. Ученым из Макмастерского университета удалось обнаружить в ней старейший из известных образцов вируса натуральной оспы и расшифровать ДНК вируса, что позволит пролить свет на историю эпидемий и эволюцию инфекции. Статья генетиков опубликована в журнале Current Biology.
Оспа — чрезвычайно заразная инфекция: летальность болезни достигает 90 процентов, а у выживших на коже после язв остаются многочисленные рубцы. Только в XX веке вирус Variola major, чаще всего вызывавший оспу, унес жизни 300-500 миллионов человек. Сейчас оспа считается побежденным заболеванием: последний случай заражения был зарегистрирован 26 октября 1977 года в Сомали. Избавиться от инфекции на глобальном уровне удалось с помощью массовой вакцинации, на которую с 1967-го по 1979 годы потратили около 300 миллионов долларов США.
Свидетельства того, что оспа была бичом для древних людей, были получены при изучении египетских мумий, возраст которых достигает 3-4 тысяч лет. Ученые обнаружили, что некоторые тела были покрыты рубцами, аналогичными тем, что появляются на коже больных. Однако результаты нового исследования ставят эти выводы под сомнение.
Группа ученых под руководством генетика Хенрика Пойнара, известного своими работами по извлечению ДНК патогенных организмов из останков древних людей, сумела восстановить геном Variola major из отдельных фрагментов генетического материала. Для этого они прибегли к методу гибридизационного обогащения: использовали РНК-приманки (англ. RNA baits) — небольшие молекулы РНК, которые служат для захвата определенных цепочек ДНК. В данном случае в качестве РНК-приманок применялись закрепленные на специальном микрочипе последовательности, характерные для вируса натуральной оспы. Они позволили выделить только тот генетический материал, что принадлежал вирусу, а не умершему ребенку, из мумии которого была извлечена ДНК.
Полученных фрагментов оказалось достаточно, чтобы реконструировать весь геном древнего штамма вируса и сравнить его с геномами штаммов, которые поражали людей в XX веке. Ученые пришли к выводу, что все изученные образцы происходят от одного предка, возникшего в период с 1588-го по 1645 год, совпадающий с открытием Нового Света, его освоением и колонизацией.
«Поскольку у нас есть временная шкала (эволюции вирусов), мы можем выяснить, являются ли реальными ранее задокументированные исторические свидетельства существования оспы, восходящие к Рамзесу V, а также датированные вплоть до 1500 года, — говорит Пойнар. — Это действительно могли быть случаи заболевания оспой, но их легко можно спутать с корью или ветрянкой».
Ученые также смогли определить различные периоды вирусной эволюции. В качестве одного из наиболее ярких примеров развития Variola major можно привести вакцину против вируса, разработанную английским врачом Эдвардом Дженнером. В 1796 году исследователь произвел успешный опыт прививания коровьей оспы восьмилетнему мальчику: ребенок переболел легкой формой заболевания, благодаря чему оказался невосприимчив к черной оспе. После этого вакцинация стала распространенным способом борьбы с инфекцией. Однако это привело к тому, что вирус разделился на два штамма: смертельный Variola major и Variola minor, поражающий преимущественно детей в Западной Африке.
Биологи надеются, что в будущем смогут найти другие образцы вирусов оспы, которые заражали людей в Европе, и сравнить их ДНК с геномом вируса из Литвы. Это позволит в полной мере изучить эволюцию инфекции и выяснить ее происхождение. Исследователи уже знают, что оспа ведет свою историю примерно с 1650 года, однако остаются некоторые вопросы. Например, неизвестно, как именно вирус научился заражать людей и какой вид животного был раньше его хозяином.
Оспа была почти полностью уничтожена, но образцы вируса до сих пор содержатся в хранилищах лабораторий в российском научном центре «Вектор» и американских Центрах по контролю и профилактике заболеваний. Считается, что это единственные места, где возбудители смертельного заболевания все еще существуют, однако Всемирная организация здравоохранения рассматривает вопрос об уничтожении коллекций.
Проблема в том, что сохраняется возможность возвращения инфекции, поэтому руководство центров считает решение об окончательном избавлении от вируса преждевременным. В 2014 году в институте здравоохранения в Мэриленде случайно была найдена коробка с содержащими оспу пробирками. Поскольку нет уверенности, что этот случай единичен, исследования вируса должны продолжаться, в том числе и те, что помогают проследить его эволюцию.
