27.01.2014

Ученые картографировали происхождение холеры

Исследователи из Университета Макмастера и Университета Сиднея, работавшие с сохранившимися образцами кишечной ткани двухсотлетней давности, обнаружили следы бактерий глобальной пандемии холеры, убившей до середины XX века миллионы людей.

Разновидность этого вирусного болезнетворного микроорганизма, передающегося через воду, и сегодня продолжает распространяться среди уязвимого населения самых бедных регионов мира, сообщается в Past Horizons.

Используя современные технологии, команда ученых воссоздала полный геном неуловимой бактерии XIX века. Эта находка очень важна: до настоящего времени исследователи не находили более ранних штаммов холеры. Открытие в значительной степени расширяет понимание происхождения возбудителя и дает надежду на улучшение лечения и профилактики заболевания.

Подсказка из медицинского музея

Недавно исследователи подтвердили, что из двух типов холеры классический тип, похоже, стал причиной пяти из семи ужасающих вспышек XIX века, которые, судя по всему, возникли в водах Бенгальского залива.

Вредоносный микроорганизм размножается в кишечнике, никогда не попадая на зубы или в кости, поэтому найти остатки зараженной ДНК считалось невозможным, поскольку они могут быть обнаружены только в остатках мягкой ткани.

Но эволюционные генетики Элисон Дэвоулт Хенрик Пойнар, Брайан Голдинг и Эдди Холмс, работавшие с командой ученых, исследовали поразительную коллекцию образцов тканей, которая хранится в Музее медицинской истории. Музей медицинской истории Мюттера был основан колледжем врачей в Филадельфии в 1858 году, после того как сам город был охвачен холерой.

Старый образец оказался более токсичным

Исследователи аккуратно собрали образцы сохранившейся кишечной ткани мужчины, умершего во время пандемии в 1849 году, и из фрагментов ДНК получили информацию для воссоздания генома возбудителя холеры. Результаты, которые были опубликованы журналом The New England Journal of Medicine, дают шанс лучше понять холеру и ее современный штамм, именуемый как Эль Тор (El Tor). Этот штамм по неизвестным причинам заменил «классический» штамм 1960-х годов и являлся причиной последних эпидемий; в их число также входит разрушительная вспышка на Гаити после произошедшего землетрясения в 2010 году.

«Понимание эволюции инфекционной болезни дает огромную возможность понять ее эпидемиологию и то, как заболевание меняется с течением времени, а также событий, которые играют важную роль при распространении среди людей, – объяснил адъюнкт-профессор и директор МакМастерского Центра ископаемой ДНК Пойнер. – Нам необходимо понять выборочное воздействие на патоген, которое в свою очередь влияет на его эволюцию, степень вирулентности, и использовать эту информацию для разработки эффективного лечения».

Используя современные технологии получения, очищения и дополнения фрагментов ДНК возбудителя, команда собрала ценную геномную информацию, которая разрешила многие невыясненные вопросы.

Исследователи обнаружили «новый геномный остров», или геномную область, которая не встречается в современных штаммах. В дополнение, известная генетическая область, включающая токсичность возбудителя (последовательность была названа «CTX»), встречается в основном в древних штаммах. По словам исследователей, это может означать, что его штаммы являются в большей степени болезнетворными, но понадобится их дальнейшее исследование.

Как же остановить холеру?

Что касается происхождения холеры, подсчеты команды показали, что классические штаммы и Эль Тор сосуществовали среди людей и в эстуариях в течение многих столетий, вероятно, на тысячу лет предшествуя пандемии XIX века, окончательно сформировавшись в инфекцию среди людей в начале 1800-х годов.

Штамм, предшествующий классическому, и Эль Тор вместе циркулировали в водах Бенгальского залива в течение многих лет до того, как началось распространение среди людей. Это произошло во время так называемого эпидемиологического перехода, который можно соотнести со временем «великой земледельческой революции» и расселения людей.

По предварительным оценкам Всемирной здравоохранительной организации США, каждый год случается от 3 до 5 миллионов новых случаев заболевания холерой. Из них 100-120 тысяч больных обычно умирают. С доступом к историческим образцам ученые надеются лучше понять, как возникает и распространяется пандемия и, в конце концов, как ее можно контролировать или остановить.

«У нас есть доступ к сотням тысяч древних образцов, которые предоставляют колоссальную возможность узнать происхождение прошлых эпидемий. Поэтому они являются ценной находкой и должны быть тщательно сохранены и защищены», – сказал Пойнер.

Александр Федоров

Источники:

1. KM.RU