بررسیهای محققان نشان میدهد قدمت آبله و دیگر بیماریهای ویروسی در جمعیت انسانی فراتر از تصور ماست
تاریخچه نبرد انسان با بیماریها
احتمالا تعجب میكنید اگر بشنوید پژوهشهای انجامشده در حوزه ژنتیك موجب بازنویسی تاریخچه بیماریها شده است. در سالهای اخیر اطلاعات جدیدی از سابقه بسیاری از بیماریها با منشأ ویروسی از جمله آبله در جمعیتهای انسانی بهدست آمده است. آبله از جمله بیماریهای واگیردار است كه تاریخ مرگومیر مشخصی دارد. این بیماری ویروسی با كشتن بیش از 300 میلیون نفر در جهان، جان آخرین قربانی خود را در سال 1357 گرفت. دو سال بعد و در 18 اردیبهشت 59، سازمان بهداشت جهانی اعلام كرد ویروس واریولا كه عامل بیماری آبله بود، ریشهكن شده است. اما منشأ این ویروس ویرانگر هنوز مشخص نیست. در حال حاضر، شواهد ژنتیكی در حال پیدا كردن زمانی است كه در آن تاریخ، آبله برای اولینبار جوامع انسانی را مورد حمله قرار داد. بهتازگی، یك گروه تحقیقاتی بینالمللی پس از سالها جستوجو برای یافتن دیانای ویروسی در بقایای انسانهای باستانی، گزارش داده است انسانها از سال ۶۰۰ میلادی، ویروس واریولا را با خود حمل میكردند. تجزیه و تحلیل این موضوع نشان میدهد ویروس آبله حتی زودتر از این زمان در بدن انسانها در حال گردش بوده است؛ یعنی حداقل 1700 سال قبل از تاریخ گفته شده!
آنچه اخیرا از سابقه بیماریهای مهلك دریافتهایم
آبله آخرین نمونه از بیماریهای عفونی خطرناك است كه در دهه گذشته، تاریخ اینبیماری به كمك بررسیهای صورتگرفته روی دیانای ویروسی بهطور ناگهانی و قابلملاحظهای بازنویسی شده است. در اوایل سال جاری، مقالهای منتشر شد كه در آن گزارش میداد ویروس سرخك كه ظهور آن را به قرن نهم میلادی نسبت دادهاند، ممكن است در هزاره اول پیش از میلاد به انسانها منتقل شده باشد. به نظر میرسد در آن زمان توالی ویروس سرخك از ویروس طاعون گاوی كه گاوها را بیمار میكند (در حال حاضر ریشهكن شده است) گرفته شده باشد. از طرفی گروه تحقیقاتی سیكورا در سال 1397 نشان داد كه هپاتیت B از عصر برنز یعنی 5000 سال پیش، انسانها را آلوده كرده است. این گروه پیشتر و در سال 1394 برای بیماری طاعون منشأ اولیه مشابهی را گزارش داد كه عامل آن باكتری یرسینا پستیس است.
نتیجه همه تحقیقات صورتگرفته در حوزه ژنتیك لزوما منجر به عقب رفتن زمان شیوع بیماریها نشده است. برای مثال در سال 1393، یك گروه تحقیقاتی آلمانی گزارش داد؛ بیماریزایی سل در انسان برخلاف نتایج تحقیقات گذشته كه مربوط به 70 هزار تا 12 هزار سال پیش بود، به كمتر از 6000 سال پیش برمیگردد.
بهگفته آن كارمیچل، مورخ طاعون از دانشگاه ایندیانا بلومینگتون، این یافتهها درك پژوهشگران از نحوه اثرگذاری بیماریها بر جوامع انسانی در طول تاریخ را تغییر میدهد. شواهد دیانای حاكی از آن است كه شیوع بیماریهایی مانند طاعون و هپاتیت B
با مهاجرتهای بزرگ پیش از تاریخ ارتباط دارند؛ موضوعی كه اكنون بهنظر میرسد درباره ویروس عامل آبله نیز درست باشد. این سوال كه آیا مهاجرتها بیماریها را به مناطق جدید بردهاند یا ظهور بیماری موجب مهاجرت مردم شده است، موضوعی است كه باستانشناسان، تاریخنگاران و متخصصان ژنتیك امیدوارند بتوانند به آن پاسخ دهند. شواهد دیانای همچنین دركی از شدت بیماریزایی آبله باستانی ایجاد كرده است. برای مثال، آخرین پژوهشها حاكی از آن است كه وایكینگها حامل سویهای (نوعی) از ویروس آبله بودهاند كه از سویه امروزی كاملا متفاوت بوده است. سورن سیندبیك از دانشگاه آرهوس دانمارك معتقد است تلفیق ژنتیك با تاریخ و باستانشناسی وظیفهای است كه پیش روی ماست. او میگوید: «ما میتوانیم این رویدادها را طبق مقیاسهای زمانی انسانی مشخص كنیم. در آینده ارائه زمانبندی دقیقتر برای بازنویسی تاریخ بشر حیاتی خواهد بود.»
ژنوم عوامل بیماریزای باستانی
قبل از رمزگشایی از دیانای باستانی، پژوهشگران برای یافتن شواهدی مشخص از بیماریها متكی به بررسی اسكلتها، سوابق تاریخی و بهندرت مومیاییها بودند. با اینحال، بسیاری از عفونتها نشانههای
قابل مشاهدهای روی استخوان برجای نمیگذارد. در موارد دیگر، سرنخهای غیرمستقیم مربوط به قدمت برخی بیماریها از تخمین سن و توزیع جغرافیایی جهشهای محافظ در انسانها بهدست آمده است. برای مثال، افراد با گلبولهای قرمز خون بدون آنتیژنهای دافی محافظت كمی در برابر انگل عامل مالاریا یعنی پلاسمودیوم ویواكس دارند.
از دهه 1370، پژوهشگران توانستهاند قطعاتی از دیانای عوامل بیماریزا را از بقایا استخراج كنند. در دهه گذشته، پژوهشگران برای بازسازی ژنوم كامل پاتوژنهای باستانی از توالییابهای نسل آینده دیانای بهره گرفتند. اینتوالییابها در خواندن قطعات كوتاه بیشمار و توالییابی (به معنی تشخیص ساختار داخلی) دیانای قدیمی كه در طول صدها و هزارها سال آسیب دیدهاند، استفاده میشود. در سال 1390، دانشمندان اولین نمونه از این ژنومها را برای یرسینیا پستیس كه از چهار اسكلت در گورستانی در لندن جمعآوری شده بود، منتشر كردند. در اینگورستان هزاران قربانی همهگیری طاعون سیاه مربوط به قرن چهاردهم میلادی، دفن شده بودند.
اسك ویلرسل، زیستشناس تكاملی از دانشگاه كمبریج بریتانیا كه روی بیماری آبله تحقیق كرده است، میگوید: «در حال حاضر، غربالگری بقایای انسانهای باستانی برای كشف عوامل بیماریزای شناختهشده به كاری عادی تبدیل شده است.» استفاده از غربالگری بهعنوان شاخهای از یك پروژه و برای ترسیم پراكنش وایكینگها در اواخر اولین هزاره میلادی آغاز و در ادامه به تجزیه و تحلیلهای بسیار بزرگتری تبدیل شد. پژوهشگران، دیانای جمعآوریشده از ۱۸۶۷ فرد را كه در بازه زمانی 32هزار تا 150 سال پیش در اوراسیا و قاره آمریكا زندگی میكردند، غربالگری كردند. پژوهشگران اینپروژه، در ۲۶ مورد قطعاتی از دیانای را پیدا كردند كه شبیه سویههای امروزی واریولا بودند. در ۱۳ مورد توانستند به بقایای اصلی برگردند و طی توالییابی هدفمند، دیانای بیشتری را از واریولا استخراج كنند. توالییابی هدفمند شیوهای است كه در آزمایشگاه از دیانای مصنوعی برای انتخاب سویههای مشابه از استخوانها یا دندان استفاده میكنند. پژوهشگران از بخش خارهای استخوان گیجگاهی، واقع در نزدیك گوش كه متراكمترین استخوان پستانداران است و دیانای باستانی انسان را بهخوبی حفظ میكند بهعنوان منبعی مناسب استفاده كردند؛ با این حال، ویلرسلف میگوید: «این احتمال بیشتر است كه عوامل بیماریزا خود را بیشتر در دندان كه خون بیشتری در آنها جریان دارند، نشان دهند.»
11 نفر از این افراد از اهالی بریتانیا، روسیه و اسكاندیناوی امروزی بودند. آنها بین سالهای 600 تا 1050 میلادی (همزمان با عصر وایكینگها) زندگی میكردند. همچنین یك گور دستهجمعی در آكسفورد بریتانیا كشف شده كه به نظر میرسد مربوط به كشتار روز سنتبرایس (كشتار دانماركیها به دستور پادشاه انگلستان در سال ۱۰۰۲ میلادی) است. برای بازسازی كامل ژنومهای واریولا باستانی و مقایسه آنها با توالیهای واریولا امروزی، پژوهشگران از چهار فرد از عصر وایكینگها دیانای ویروسی كافی را به دست آوردند. در كمال تعجب، دودمانی كه نمونههای دوران وایكینگها را آلوده كرده بود، جد مستقیمی از تبارهای قرن نوزدهم و بیستم نبود. سیكورا میگوید: «این مسیر تكاملی جداگانهای است كه در نقطهای از زمان از بین رفته و تا جایی كه میدانیم، امروز دیگر وجود ندارد.»
پژوهشگران این درخت خانوادگی را با رویكرد ساعت مولكولی (روشی برای تعیین زمان وقوع گونهزایی) ردیابیكردند. آنها مقدار تفاوت تبارهای امروزی و باستانی را اندازهگیریكردند و با استفاده از میزان تجمع تفاوتهای ژنتیكی، مدتزمانی كه برای جدایش تبارها گذشته است را محاسبه كردند. در این تحقیق عنوان میشود كه آخرین جد مشترك آنها احتمالا حدود ۱۷۰۰ سال پیش زندگی كرده است. تری جونز، متخصص زیستشناسی محاسباتی از بیمارستان چاریته در برلین و دانشگاه كمبریج كه روی این پروژه كار كرده، میگوید:«این به آن معنا نیست كه بیماری اولینبار در آن زمان به انسانها رسیده؛ بلكه در حقیقت تاریخ بههمپیوستگی تمام نمونههایی را نشان میدهد كه تاكنون از یكدیگر متفاوت شدهاند.»
سؤالهایی كه هر روز بیشتر میشود
به گفته پژوهشگران، احتمالا در آینده تحقیقات صورتگرفته در زمینه تاریخ تكاملی ویروسها بتواند در محافظت از انسانها مفید باشد. لاسه وینر، ویروسشناس دانشگاه كپنهاگ و از نویسندگان مقاله مورد بحث، میگوید: «بسیار دشوار است كه بتوان مسیر تكامل آینده ویروس را پیشبینی كرد. با این حال ما با دانستن اینكه ویروس قبلا كجا بوده است، تصور بهتری از تغییرات احتمالی آینده آن بهدست میآوریم.» آندره مككلوم، متخصص همهگیرشناسی (اپیدمیولوژی، علم بررسی انتشار و علل بیماریها) از مركز كنترل و پیشگیری بیماری در آتلانتا كه روی آبله مطالعه میكند، میگوید: این درخت خانوادگی میتواند اطلاعات مفیدی درباره توان محافظتی ذخایر باقیمانده واكسن آبله، در برابر ویروس آبله گاوی فراهم كند. در همین حین، مورخان فعال در ثبت بیماریها متوجه شدهاند
سؤالات جدیدی برای پاسخ دادن دارند. كار میچل میگوید: «ما واقعا باید از نو مطالعاتمان را شروع كنیم.»
در سال1390 پس از تایید این موضوع كه یرسینیا پستیس، عامل طاعون سیاه (همهگیری طاعون از ویرانگرترین بیماریهای همهگیر تاریخ است) است، بحث درباره علت همهگیری آن بهپایان رسید. ولی پرسش جدیدی از سوی تاریخنگاران مطرح شد: از آنجا كه سویهای كه موجب طاعون سیاه شد، بسیار شبیه به یرسینیا پستیس امروزی است، چرا طاعون در قرنهای گذشته بسیار مرگبارتر از امروز بوده است؟ همبستگی و سبك زندگی ممكن است تا حدودی علت آن را توضیح دهد؛ اما پاسخ هنوز مشخص نیست. كار میچل میگوید: «پرداختن به اینموضوع یك سؤالی تاریخی است و نه ژنتیكی!»
منبع: Nature
بازنویسی تاریخ بیماریها
بررسی عوامل بیماریزای باستانی مانند طاعون، هپاتیت B و آبله ثابت كرده ممكن است بتوان این عوامل را در بقایایی تشخیص داد كه نشانههای بیماری را ندارند؛ بنابراین لازم نیست دانشمندان تجزیه و تحلیلهای خود را به بقایای موجود در گودالهای طاعونی محدود كنند. این موضوع، تصویر جامعتری از اثر پاتوژنها را در دنیای باستان ارائه میدهد. توزیع ساختار ژنتیكی عوامل بیماریزا و نحوه تغییر آنها در طول زمان، ممكن است اطلاعات جدیدی درباره نحوه حركت مردم در گذشته فراهم كند. برای مثال، كشف یرسینیا پستیس در دندانهای حفظشده گلهداران یامنیا (اجداد مردمان كنونی ساكن روسیه) كه از مناطق استپی شرق اروپا (منطقهای دارای درختان خاردار و بوتههای كوتاهقد) به اروپا آمدند، این فرضیه را ایجاد كرده كه این مهاجمان با گسترش طاعون به نابودی جوامع كشاورزی نوسنگی، بعد از ۳۵۰۰ سال پیش از میلاد، سرعت دادهاند. با اینحال دتلف گروننبورن، باستانشناس مؤسسه تحقیقات باستانشناسی لایبنیتس در آلمان معتقد است این فرضیه بحثبرانگیز است. زیرا شواهد باستانشناسی نشان میدهد زوال از هزار سال پیش از رسیدن گلهداران یامنیا در حال وقوع بوده است. از آنجا كه تنها حدود ۲۰۰ ژنوم پاتوژن باستانی و فقط تعداد محدودی برای هر عامل بیماریزا تعیین توالی شده است، نتایجی كه میتوان از تجزیهوتحلیل تبار زایش (به بررسی ارتباط تكاملی گروههای مختلف جاندران نظیر گونهها یا جمعیتها میپردازد) گرفت، محدود است. حتی در همهگیری فعلی كه دهها هزار ژنوم ویروس عامل بیماری كووید-19 تجزیهوتحلیل شده است، پژوهشگران گاهی اوقات درباره مسیر حركت ویروس در طی شیوع آن، نتیجهگیریهای نادرستی كردهاند. پینار میگوید: «پژوهشگران هرچه بیشتر به عقب برگردند و نمونهها را پراكندهتر كنند، خطر تفسیر افراطی بیشتر میشود.»
بحث بر سر پیشینه آبله
گروهی از پژوهشگران گمان میكنند سابقه بیمار شدن انسان با ویروس واریولا (عامل آبله) بیش از 1700 سال است. سوابق تاریخی نشان میدهد سابقه بیمار شدن ما با نوعی بیماری شبیه آبله به بیش از 3000 سال قبل برمیگردد. حتی ممكن است علت مرگ رامسس پنجم از فرمانروایان مصر باستان در قرن دوازدهم قبل از میلاد نیز همین بیماری بوده باشد. البته آخرین شواهد
به دست آمده از بررسی دیانای این ایده را حمایت نمیكند. با این حال قرار است یك پروژه مصری كه درحال تجزیه و تحلیل دیانای مومیاییهای سلطنتی است، نتایج خود را در سال 1401/ ۲۰۲۲ گزارش كند.
دانشمندانی كه در تحقیقات صورتگرفته روی واریولا مشاركت نكردهاند، تحتتأثیر نتایج این پژوهش قرار گرفتهاند. مایكل وروبی، زیستشناس تكاملی از دانشگاه آریزونا میگوید: «اینمقاله جدید نشان میدهد تبارهایی وجود داشتهاند كه ما كاملا از وجود آنها بیخبر بودهایم.» هندریك پینار، دیرینهشناس حوزه ژنتیك از دانشگاه مكمستر همیلتون كانادا و از اعضای گروه تحقیقاتی مطالعه آبله در سال 1395، نظر دیگری دارد. به گفته او تفاوتهای بزرگ میان تبارهای مدرن و وایكینگها این احتمال را ایجاد میكند كه ممكن است وایكینگها بهشكلی كه ما میشناسیم، مبتلا به آبله نشده باشند. جونز میگوید، ممكن است اینگفته درست باشد. برای مثال، شواهدی وجود دارد كه نشان میدهد غیرفعالسازی تجمعی ژنها در ویروس، موجب افزایش بیماریزایی آن شده است. او میگوید: «نمیتوانیم اطمینان داشتهباشیم؛ اما استدلال خوبی وجود دارد كه قبل از قرن هفدهم، آبله بهشكل بومی و خفیف بوده است.»