Δύο σελίδες από τα Ευαγγέλια του Γιορκ και μία τρίτη που βιβλιοδετήθηκε μεταγενέστερα μαζί τους φέρουν το DNA του ιού που προκαλεί την ευλογιά των προβάτων, ενώ η ερευνητική ομάδα που τις εντόπισε κατάφερε να απομονώσει ένα πολύ αρχαιότερο γονιδίωμα του ίδιου ιού από έναν γομφίο προβάτου – με ραδιοχρονολόγηση μεταξύ 1875 και 1645 π.Χ. – από έναν οικισμό της Εποχής του Χαλκού στο κεντρικό Καζακστάν.
Τα Ευαγγέλια του Γιορκ δημιουργήθηκαν πιθανότατα στο Κάντερμπουρι μεταξύ 990 και 1020 μ.Χ. και φυλάσσονται στον Καθεδρικό Ναό του Γιορκ. Το βιβλίο αποτελεί μια δέσμη από δέρματα ζώων, και τρεις από τις σελίδες του φέρουν το DNA του ιού της ευλογιάς των προβάτων. Δύο από αυτές ανήκουν στο αρχικό βιβλίο και μία σε ένα μεταγενέστερο μεσαιωνικό έγγραφο που βιβλιοδετήθηκε μαζί του.
Το ίδιο συμβαίνει με μια σελίδα από λατινικό γλωσσάρι που συντάχθηκε στην Αγγλία γύρω στο 800 μ.Χ., μια σελίδα από ένα αντίγραφο των Επιστολών του Αποστόλου Παύλου που γράφτηκε περίπου έναν αιώνα νωρίτερα, καθώς και τέσσερα φύλλα ενός τόμου του 15ου αιώνα, που κάποτε ήταν δεμένος μαζί με τον Χάρτη της Βινλάνδης (Vinland Map). Συνολικά βρέθηκαν 17 θετικά φύλλα περγαμηνής, μεταξύ των οποίων κάποια από τη Βρετανία, τον Άνω Ρήνο, την Αυστρία και τη Γαλλία, συν ένα φύλλο χαρτιού.
Μια ασθένεια που ξεκληρίζει κοπάδια
Η ευλογιά των προβάτων προκαλείται από έναν μεγάλο, διπλόκλωνο ιό DNA που ανήκει στην ίδια οικογένεια με την ευλογιά του ανθρώπου (smallpox), αν και σε διαφορετικό γένος. Η νοσηρότητα σε ένα κοπάδι χωρίς προηγούμενη ανοσία μπορεί να φτάσει το 75% με 90%, η θνησιμότητα κυμαίνεται γύρω στο 50%, ενώ στα νεαρά ζώα μπορεί να αγγίξει το 100%. Η παραγωγή γάλακτος, μαλλιού και κρέατος πέφτει κατακόρυφα στα προσβεβλημένα ζώα, ενώ τα δέρματά τους γεμίζουν ουλές από τις αλλοιώσεις.
Τα γονιδιώματα προέρχονται από μια μελέτη που δημοσιεύθηκε στις 2 Σεπτεμβρίου στο περιοδικό Science Advances, με επικεφαλής τους Louis L’Hôte και Kevin G. Daly από το University College Dublin. Η μελέτη παρουσιάζει 21 νέα γονιδιώματα του ιού και, σύμφωνα με τους συγγραφείς, πρόκειται για τα αρχαιότερα γονιδιώματα οποιουδήποτε ιού ευλογιάς (poxvirus) που έχουν απομονωθεί μέχρι σήμερα.
Η ευλογιά των προβάτων είναι νόσος υποχρεωτικής δήλωσης στον Παγκόσμιο Οργανισμό για την Υγεία των Ζώων. Η Ευρώπη την εξάλειψε κατά τον περασμένο αιώνα, αλλά δεν εξαφανίστηκε εντελώς: ο L’Hôte σημειώνει σε δήλωσή του από το UCD ότι αυτή τη στιγμή βρίσκεται σε εξέλιξη μια έξαρση της νόσου στην Ελλάδα.
Η καταγεγραμμένη ιστορία της είναι μακρά αλλά αποσπασματική. Ο Ρωμαίος συγγραφέας Κολούμελας περιγράφει τις «φυσαλίδες» στα πρόβατα τον 1ο αιώνα μ.Χ., ενώ ξεσπάσματα ευλογιάς σε κοπάδια εμφανίζονται επανειλημμένα σε γαλλικές, ισπανικές και αγγλικές πραγματείες μεταξύ του 13ου και του 16ου αιώνα. Στη Βρετανία οι αναφορές στη συνέχεια σταματούν, και όταν μολυσμένα πρόβατα επανέφεραν τη νόσο το 1847, αντιμετωπίστηκε ως κάτι νέο και ξενόφερτο. Καμία από εκείνες τις ιστορικές αναφορές, φυσικά, δεν περιέγραφε τον ίδιο τον ιό.
Πίσω από τους τίτλους: Πώς έγινε η έρευνα
Για να ληφθεί δείγμα από τη σελίδα ενός χειρογράφου χωρίς να υποστεί ζημιά, ένας συντηρητής τρίβει απαλά την επιφάνεια με μια γόμα και συλλέγει τα τρίμματα. Η σκόνη που αποκολλάται φέρει DNA από το ζώο από το οποίο κατασκευάστηκε η σελίδα, και μερικές φορές το DNA των παθογόνων που έφερε εκείνο το ζώο.
Η ομάδα εξέτασε συνολικά 754 δείγματα που καλύπτουν διάστημα μεγαλύτερο των 14.000 ετών σε όλη την Ευρασία, συμπεριλαμβανομένων δοντιών προβάτων από αρχαιολογικούς χώρους, καθώς και περγαμηνών και χαρτιών από ευρωπαϊκές βιβλιοθήκες και αρχεία.
Από αυτά, 41 δείγματα επέστρεψαν αρκετές αλληλουχίες του γένους Capripoxvirus ώστε να ξεπεράσουν τα όρια της μελέτης. Σε κάθε περίπτωση, η πλησιέστερη αντιστοίχιση ήταν η ευλογιά των προβάτων (sheeppox) και όχι οι δύο συγγενικοί της ιοί: η ευλογιά των αιγών (goatpox) και η οζώδης δερματίτιδα των βοοειδών (lumpy skin disease).
Τα δείγματα με περισσότερο ιικό DNA υποβλήθηκαν σε τυχαία αλληλούχηση (shotgun sequencing), ενώ τα πιο «φτωχά» ενισχύθηκαν με τη χρήση «δελεασμάτων» RNA (RNA baits), σχεδιασμένων να «ψαρεύουν» αλληλουχίες Capripoxvirus από το μείγμα.
Αυτό απέδωσε 22 μοναδικά γονιδιώματα, εκ των οποίων τα 21 ήταν νέα. Το βάθος κάλυψής τους ποικίλλει σημαντικά (από 0,1x έως 260,6x, με διάμεσο τιμή 1,5x). Μόνο 9 από τα 22 γονιδιώματα ξεπέρασαν το όριο της πενταπλής κάλυψης (5x), και οι φυλογενετικοί ισχυρισμοί της μελέτης βασίζονται σε αυτά τα εννέα.
Οι 10 από τις 17 θετικές σελίδες ήταν από δέρμα μόσχου
Η μελέτη τοποθετεί τις ημερομηνίες παραγωγής των περγαμηνών μεταξύ του πρώιμου 8ου και του 14ου αιώνα (αν και ο πίνακας της ίδιας της έρευνας εκτείνει ορισμένα θετικά φύλλα έως και τον 15ο αιώνα).
Στη συνέχεια αποκαλύφθηκε το μη αναμενόμενο: Από τα 17 θετικά φύλλα περγαμηνής, τα 10 είναι από δέρμα μόσχου (μοσχαριού), τα 4 από δέρμα κατσίκας και μόνο τα 3 από δέρμα προβάτου.
Η ευλογιά των προβάτων έχει αναφερθεί σε μικρό αριθμό ξεσπασμάτων σε αίγες. Στα βοοειδή, όμως, οι συγγραφείς σημειώνουν ότι δεν υπάρχουν καταγεγραμμένα φυσικά περιστατικά που να γνωρίζουν. Η περγαμηνή παραγόταν συνήθως από μοσχάρια ηλικίας 6 έως 8 εβδομάδων. Αν τα ενήλικα βοοειδή είχαν εκτεθεί στον ιό και είχαν αναπτύξει αντισώματα, τα μοσχάρια τους θα έπρεπε να προστατεύονται από τη μητρική ανοσία (μέσω του πρωτογάλακτος) και τα δέρματά τους δεν θα έπρεπε να φέρουν τον ιό.
Η μελέτη προσφέρει τις δικές της πιθανές εξηγήσεις:
- Πραγματική μόλυνση: Ο ιός ενδέχεται να πέρασε πράγματι σε αυτά τα ζώα.
- Επιμόλυνση κατά την επεξεργασία: Σωματίδια του ιού μπορεί να μεταφέρθηκαν μεταξύ δερμάτων στους λάκκους με ασβέστη όπου μούσκευαν τα γδαρμένα δέρματα, καθώς ο ιός μπορεί να επιβιώσει εκτός σώματος για μήνες, ειδικά μέσα σε αποκολλημένες εσχάρες.
- Επαφή σελίδων: Μια θετική σελίδα προβάτου μπορεί να επιμόλυνε τη σελίδα μόσχου που ήταν πιεσμένη πάνω της.
- Χρήση παραγώγων προβάτου: Προϊόντα προερχόμενα από πρόβατα ενδέχεται να χρησιμοποιήθηκαν κατά την παραγωγή, επισκευή ή τροποποίηση φύλλων άλλου ζώου (π.χ. κόλλα από υπολείμματα δέρματος).
Ένας γομφίος στο κεντρικό Καζακστάν
Τα δύο αρχαιότερα γονιδιώματα προέρχονται από γομφίους προβάτων σε οικισμούς της Ύστερης Εποχής του Χαλκού στην ευρασιατική στέπα.
Το ένα προέρχεται από το Myrzhik στο κεντρικό Καζακστάν, ραδιοχρονολογημένο μεταξύ 1875 και 1645 π.Χ. Με κάλυψη 260,6x, είναι με μεγάλη διαφορά το πληρέστερο από τα δύο γονιδιώματα της Εποχής του Χαλκού.
Το άλλο προέρχεται από το Rublevo-VI στην περιοχή Αλτάι της Ρωσίας, χρονολογούμενο στα τέλη της 2ης χιλιετίας π.Χ.
Και οι δύο περιοχές ήταν κέντρα μεταλλουργικής παραγωγής με πυκνούς πληθυσμούς ανθρώπων και ζώων. Η ευλογιά των προβάτων αποτελούσε τεράστια απειλή, καθώς η απρόβλεπτη θνησιμότητα που προκαλούσε μπορούσε να διαλύσει την προγραμματισμένη διαχείριση των κοπαδιών.
Γονίδια που είχαν ήδη «απενεργοποιηθεί» από την Εποχή του Χαλκού
Οι ιοί της ευλογιάς τείνουν να «χάνουν» γονίδια καθώς εξειδικεύονται σε έναν συγκεκριμένο ξενιστή. Ο ιός της ευλογιάς του ανθρώπου το έκανε σταδιακά, με περισσότερα γονίδια απενεργοποιημένα στα σύγχρονα στελέχη σε σχέση με τα αρχαία.
Η ευλογιά των προβάτων, όμως, δεν ακολούθησε αυτή τη διαδρομή. Από τα 156 γονίδια που λειτουργούν στον ιό της οζώδους δερματίτιδας, τα 9 είναι απενεργοποιημένα στη σύγχρονη ευλογιά των προβάτων. Και τα 9 αυτά γονίδια ήταν ήδη απενεργοποιημένα στο γονιδίωμα της Εποχής του Χαλκού από το Καζακστάν.
Αυτό σημαίνει ότι η αρχική προσαρμογή του ιού στα πρόβατα είχε ήδη ολοκληρωθεί πριν από περίπου 4.000 χρόνια. Όπως σημείωσε ο L’Hôte, το γονιδίωμα της ευλογιάς των προβάτων παρέμεινε ιδιαίτερα σταθερό τους τελευταίους χιλιάδες ετών – σε αντίθεση με την ευλογιά του ανθρώπου.
Οι βιβλιοθήκες ως αρχεία ασθενειών των ζώων
Η σύνοψη της μεθόδου από τον L’Hôte συμπυκνώνεται στο ότι η μελέτη αποδεικνύει πως η περγαμηνή μπορεί να διατηρήσει το DNA παθογόνων των ζώων. Τα αρχεία και οι βιβλιοθήκες σε όλο τον κόσμο ενδέχεται να φυλάσσουν τα γονιδιακά ίχνη παλαιών επιδημιών. Κάθε συλλογή περγαμηνών είναι ταυτόχρονα και μια «τράπεζα ιστών» των ζώων που θανατώθηκαν για την κατασκευή της, χρονολογημένη από τον γραφικό χαρακτήρα που βρίσκεται πάνω της.
Οι ερευνητές σκοπεύουν τώρα να αναζητήσουν αρχαία γονιδιώματα ευλογιάς των αιγών και οζώδους δερματίτιδας, τα οποία επίσης ενδέχεται να κρύβονται στις σελίδες παλαιών χειρογράφων.
Πηγή: scienceblog.com
