Wewnątrz pary zębów dziecka, które żyło 31 tys. lat temu, naukowcy odkryli pozostałości DNA kilku wirusów. Wykorzystali ten materiał genetyczny do zrekonstruowania historii ewolucji patogenów.
Autorzy nowych badań wyodrębnili dwa prawie kompletne genomy adenowirusów z zębów dziecka, które zmarło około 31 tys. lat temu. Ich analiza sugeruje, że ludzki adenowirus C (HAdV-C), gatunek wirusa, który zazwyczaj wywołuje łagodne przeziębienie, mógł powstać nawet 700 tys. lat temu, czyli na długo przed tym, zanim pojawił się Homo sapiens.
Nie wszyscy eksperci są jednak przekonani o słuszności nowych ustaleń. - Autorzy podają starożytną datę, przed pojawieniem się naszego własnego gatunku. Myślę, że jest to prawdopodobne, ale uznałbym ich analizy za wstępne – mówi biolog Sébastien Calvignac-Spencer, który nie był zaangażowany w prace.
Wyniki badań zostały udostępnione w bazie preprintów bioRxiv (DOI: 10.1101/2021.06.28.450199). Praca nie została jeszcze recenzowana.
Zęby dziecka pochodziły z miejsca w północno-wschodniej Syberii o nazwie Yana. Stanowisko archeologiczne położone jest około 480 km na północ od koła podbiegunowego. Dzięki odkryciom w tym miejscu naukowcy mają dowody na to, że starożytni ludzie żyli w Arktyce. Na miejscu badacze znaleźli m.in. kamienne narzędzia, broń z kości słoniowej oraz kości mamutów, żubrów i niedźwiedzi. Jedyne ludzkie szczątki odkryte w Yana to trzy zęby mleczne, które pochodziły od dwóch różnych dzieci w wieku 10-12 lat.
- Wirusy mogą dostać się do zębów przez krwiobieg i pozostać w twardej tkance przez wiele tysięcy lat – przekonuje główna autorka badań Sofie Nielsen. - W przeciwieństwie do kości w ciele, zęby nigdy się nie regenerują i przez cały czas tworzą je te same komórki. Stanowią zatem skumulowany zapis wszystkich patogenów, z jakimi zetknęła się dana osoba - dodaje Nielsen.
W tym przypadku, starożytne zęby posiadały w sobie zapis infekcji z wczesnego dzieciństwa ludzi żyjących 31 tys. lat temu. Mroźne arktyczne środowisko prawdopodobnie pomogło zachować zarówno zęby, jak i wirusowe DNA.
Wyodrębnione fragmenty DNA były rozbite. Aby je poskładać w całość porównywano sekwencje kodu ze współczesnymi wirusami. W ten sposób jak „układankę” złożono wirusy w całość. Poskładane genomy zidentyfikowano jako adenowirus HAdV-C.
Zespół odkrył, że starożytne genomy mają wiele podobieństw do współczesnych adenowirusów. Na przykład, wszystkie współczesne wirusy HAdV-C mają ten sam genetyczny „szkielet”, choć wykazują różnorodność w kilku kluczowych genach, w tym tych, które pomagają wirusom uniknąć wykrycia przez układ odpornościowy.
Naukowcy ustalili, że starożytne adenowirusy dzieliły większość swojego szkieletu genetycznego z nowożytnymi patogenami. Odkryte genomy pasowały do dwóch podtypów współczesnych wirusów. Sugeruje to, że podtypy adenowirusów zaczęły się od siebie różnić wiele tysięcy lat temu, na długo przed tym, nim trafiły do dziecięcych zębów dwojga młodych ludzi w starożytnej Syberii.
Poprzez porównanie współczesnych genomów z tymi starożytnymi, zespół oszacował, kiedy wyodrębniły się różne podtypy HAdV-C. - Te daty są bardzo niepewne, ponieważ mamy tak mało próbek – przyznaje Nielsen. - Ale wygląda na to, że podtypy powstały co najmniej 700 tys. lat temu – dodaje.
Jeśli odkrycie uda się potwierdzić, będzie oznaczało to, że wirusy ewoluowały jeszcze przed pojawieniem się współczesnych ludzi, które nastąpiło w przybliżeniu 300 tys. lat temu. W swoim raporcie autorzy badania sugerują, że wzorce migracyjne i interakcje międzygatunkowe naszych praprzodków mogły pomóc w kształtowaniu ewolucji adenowirusów.
Odkrycie starszych próbek adenowirusów pomogłoby badaczom wskazać, kiedy HAdV-C po raz pierwszy zaczęły infekować naszych przodków, i przez które gatunki patogeny przeszły, zanim trafiły na człowieka.
- Wciąż mamy długi okres, o którym nic nie wiemy – mówi Nielsen. - Idealnie byłoby, gdyby przyszłe analizy obejmowały nie tylko adenowirusy z wielu wieków, ale także adenowirusy z wielu różnych lokalizacji geograficznych – zauważa. I podkreśla: „im więcej danych, tym lepiej”.
Źródło: Live Science, fot. CDC/Dr. G. William Gary, Jr. Na zdjęciu wiriony adenowirusów na obrazie z transmisyjnego mikroskopu elektronowego.
