לפני כ -5,000 שנה, צורה מסתורית של מגפה התפשטה ברחבי איראסיה, רק כדי להיעלם כעבור 2,000 שנה. שושלת 'מכת LNBA' האניגמטית הידועה רק מ- DNA עתיקה, הותירה מדענים תמה על מקורו והעברת הזונוטי הסביר. במחקר חדש שפורסם ב- Cell, המגיפה העתיקה הזו מזוהה לראשונה בחיה-כבשה מבויתת בת 4,000 שנה שנחפרה באתר הפסטורליסטים ארקים במדרגה המערבית אירואסית. קווי עדויות שונים מראים כי זיהומי המגיפה אצל בני אדם וגם בכבשים נובעים משפך של מאגר בר לא ידוע שעדיין, וכי רועה כבשים רחבה בתקופת הברונזה הביאה קהילות פסטורליסטיות סטפה למגע קרוב יותר עם מאגר זה. מחקר זה חושף את הקשרים בין בעלי חיים מבויתים להתפשטות של אחד החיידקים הידועים לשמצה בעולם, ומספק תובנה כיצד הפתוגן הצליח כל כך להדביק אנשים על פני אלפי קילומטרים לאורך אלפי שנים.
מקורות זונוטיים של זיהומים במגיפה פרהיסטורית
לרוב הפתוגנים האנושיים הידועים כיום יש מקור זואנוטי, כלומר הם קפצו מבעלי חיים לבני אדם – תהליך המכונה Spillover. גוף עדויות הולך וגדל מצביע על כך שרבות מהמחלות הזיהומיות שהן גורמות להופיע במהלך 10,000 השנים האחרונות – חופפים לביות של בעלי חיים וחיות מחמד ומצביעה על מערכות היחסים הקרובות יותר ויותר עם בעלי חיים אלה כמקור למחלות אלה בבני אדם. המחקר של פתוגנים מבעלי חיים קדומים בשיטות DNA עתיקות מציע הזדמנות ייחודית לחקור את הופעתן של מחלה זיהומית אנושית, אך נותר ברובו שלא נחקר עד כה.
המגיפה היא בין המחלות הזואונוטיות הקטלניות ביותר הידועות. התפשט על ידי פרעושים החיים על חולדות, הוא הרג מיליוני אנשים לאורך ההיסטוריה – בעיקר במהלך המוות השחור של המאה ה -14, בו נספקה יותר משליש מאוכלוסיית אירופה. עם זאת, לפני מגיפות היסטוריות גדולות, צורה מובהקת גנטית, פרהיסטורית, של המגיפה שהופצה ברחבי איראסיה, החל לפני כ -5,000 שנה. ידוע כיום בשם שושלת תקופת הברונזה הניאוליתית המאוחרת (LNBA), היא הדביקה אוכלוסיות אנושיות כמעט 3,000 שנה לפני שנעלמה, ככל הנראה נכחדה. באופן מפתיע, שושלת ה- LNBA חסרה את ערכת הכלים הגנטית העיקרית להעברת פרעושים של זני לוח היסטוריים ומודרניים כאחד, מה שהופך את אופן ההעברה לחידה. בעלי חיים אחרים בטח היו מעורבים בהתפשטותה, אך אילו? "אחד הצעדים הראשונים להבנת האופן בו מחלה מתפשטת ומתפתחת היא לגלות היכן היא מסתתרת, אך עדיין לא עשינו זאת בשדה ה- DNA העתיק", אומר הסופר הראשי איאן אור-מאקה, מועמד לתואר שלישי המתמקד בהתפתחות ארוכת הטווח של פתוגנים. "יש לנו מעל 200 י. פסטיס גנום מבני אדם קדומים, אך בני אדם אינם מארחים טבעיים של מגיפה ", אומר אור-מאקה.
כבשים נשארות מארקים חושפים את הפרהיסטורי הראשון י. פסטיס גנום בבעלי חיים
כדי לנסות ולפתור את הפאזל של האופן בו הזיהום התמיד והתפשט לאורך אלפי שנים באיראסיה, צוות בינלאומי של חוקרים ממכון מקס פלאנק לביולוגיה של זיהום, אוניברסיטת הרווארד, אוניברסיטת ארקנסו, מקס פלאנק מכון אנתרופולוגיה של רוסיה, ובאוניברסיטת רוסיה, ובאוניברסיטת רוסיה, ובאוניברסיטת רוסיה, באוניברסיטת רוסיה, בברוזיאן, בברוזיאן, בברוזיאן, באוניברסיטת האורסיה) (The Teatia) (Teense Aronestoic at Ariavistian). אתר Steppe השייך לתרבות סינטשטה-פטרובקה הידועה בחידושים שלה בבקר, כבשים וגידול סוסים. שם הם זיהו כבשה בת 4,000 שנה שנדבקו באותה שושלת LNBA של י. פסטיס זה הדביק אנשים באותה תקופה.
ארקים היה חלק מהמתחם התרבותי של סינטשטה והציע לנו מקום נהדר לחפש רמזים למגיפה: הם היו חברות פסטורליסטיות מוקדמות ללא סוג האחסון של התבואה שימשכו חולדות ואת הפרעושים שלהם – ואנשים קודמים של Sintashta נמצאו איתם י. פסטיס זיהומים. האם בעלי החיים שלהם יכולים להיות קישור חסר? "
ד"ר טיילור הרמס, עוזר פרופסור לאנתרופולוגיה, אוניברסיטת ארקנסו ומחבר משותף למחקר
הכבשים הוצבו מוגבה י. פסטיס סיכון לזיהום בחברות פסטורליסטיות
השוואה בין העתיקה י. פסטיס גנום מהכבשים לגנומים עתיקים ומודרניים אחרים חשף כי הכבשים י. פסטיס הגנום היה משחק קרוב מאוד לאחד שהדביק אדם באתר סמוך בערך באותו זמן. "אם לא היינו יודעים שזה מכבשה, כולם היו מניחים שמדובר בסתם עוד זיהום אנושי-זה כמעט בלתי ניתן להבחנה", אומרת ד"ר כריסטינה וורינר, פרופסור לארכיאולוגיה מדעית באוניברסיטת הרווארד ומנהיג קבוצתי ב- MPI-EVA. זה מראה שבני האדם ובעלי החיים שלהם נדבקו באותה אוכלוסייה של י. פסטיסאבל מי הדביק את מי? גישות ארכיאולוגיות והשוואתיות עשויות לספק תשובות מסוימות. מחלקים מהעולם היכן י. פסטיס הוא עדיין אנדמי, ידוע כי כבשים יכולות להידבק במגע ישיר עם פגרים של בעלי חיים נגועים כמו מכרסמים, המאגר הטבעי של הפתוגן, וזה יכול לעורר התפרצויות מגיפה מקומיות בבני אדם אם הכבשים לא מבושלות או מבושלות כראוי. תרחיש כזה יכול היה להפיץ גם מכת LNBA בפרהיסטוריה, המקשרים בין דלקות אנושיות וכבשים. "תרבות סינטשטה-פטרובקה מפורסמת בזכות הרעלה הנרחבת שלהם על מרעה עצום בסיוע טכנולוגיות סוסים חדשניות, וזה סיפק הרבה הזדמנות לבעלי החיים שלהם לבוא במגע עם חיות בר שנדבקו על ידי י. פסטיס"אומרת כריסטינה וורינר." מכאן ואילך זה רק הופ אחד נוסף קצר לבני אדם. "
חתימות של בחירות טבעיות מציעות את הפרהיסטורי י. פסטיס המאגר נותר לא ידוע
ניתוח הכבשים החדשות י. פסטיס גנום עם אלה הזמינים מבני אדם איפשר שחזור טוב יותר של הדינמיקה האבולוציונית של שושלת המגיפה העתיקה, הנכחדה ככל הנראה. בניגוד ל י. פסטיס שושלות הידועות כיום, המשתנות גיאוגרפיות ומובחנות, שושלת ה- LNBA העתיקה הייתה דומה מאוד לטווח כמעט 6,000 קילומטרים בכל זמן נתון. הבדלים במחזור החיים ואולי גם הבחירה הטבעית יכלו למלא תפקיד, מכיוון שבפתוגנים ידועים רבים, כמו SARS-COV-2 הגורמים ל- COVID-19, גרסאות חדשות יכולות להופיע ולהיות נפוצות אם הם טובים יותר בהדבקה והעברת מחלות. עם זאת, במקום למצוא גרסאות כאלה, המחקר מצא במפתיע את ההפך: השושלת העתיקה התפתחה תחת אילוצים חזקים. ראוי לציין כי תת -קבוצה של גנים נמצאה כמתואמת שוב ושוב ועצמאי, אך שינויים מקבילים אלה נצפו רק בזיהומים שאין להם צאצאים ישירים, אולי סוג של טביעת רגל גנטית של שוליים בעבר.
"אנו יכולים להראות שהשושלת העתיקה התפתחה בלחץ מוגבה, שנמצא בניגוד ל י. פסטיס עדיין נמצא היום. יתר על כן, הכבשים העתיקות כמו גם זיהומים אנושיים הם ככל הנראה שפיכים מבודדים מהמאגר הלא ידוע, שנשאר בכלל. המציאה שהמאגר יהיה הצעד הבא ", אומר ד"ר פליקס מ. קי, סופר בכיר וראש מעבדת הפתוגנומיקה האבולוציונית ב- MPIIB. למרות התובנות החדשות הללו, שאלות עיקריות עדיין נותרות לא נפתרות, כמו האופן בו הפתוגן התפשט עד כה ורחב לאורך תקופות קצרות של זמן. י. פסטיס גנום בו זמנית אך אלפי קילומטרים זה מזה, רחוק מדי לבני אדם חולים או לבעלי חיים יבשתיים לנסוע. למרבה המזל, החיפוש אחר פתוגנים בשרידי בעלי חיים קדומים רק מתחיל – חפירות ארכיאולוגיות יכולות להניב עשרות אלפי עצמות בעלי חיים, והתוצאות מחפירות בעבר מחכות במחסן שיחקרו עוד יותר. "אני חושב", אומר קי, "יהיה יותר ויותר עניין בניתוח האוספים האלה – הם נותנים לנו תובנות ששום מדגם אנושי לא יכול."
