Genomi tuberkuloze prate ljudsku istoriju

Od začetka poljoprivrede do pada Sovjetskog Saveza, glavni događaji u ljudskoj istoriji ostavili su vidljive tragove u DNK bakterije koja izaziva tuberkulozu. Studija koja je obuhvatila skoro 5 000 uzoraka Mycobacterium tuberculosis iz celog sveta pokazuje kako je loza bakterije koja se pojavila pre više desetina hiljada godina u Aziji postala globalni ubica, mahom otporan na antibiotike.

„Iako se Mycobacterium tuberculosis verovatno pojavila pre nekih 40 000 godina u Africi, bolest se nije formirala dok ljudi nisu počeli da stvaraju naselja i da se bave poljoprivredom", kaže prof. dr Tjeri Virt, evolucioni genetičar Prirodnjačkog muzeja u Parizu, vodeći autor studije objavljene u časopisu Nejčer dženetiks.

Grupisanjem u naselja ljudi su olakšali respiratornom patogenu da se širi od osobe do osobe. Prethodna analiza tima pokazala je da je zajednički predak svih sojeva M. tuberculosis koji danas postoje, počeo da se širi pre oko 10 000 godina na prostoru od Mesopotamije do delte Nila, koji je bio kolevka poljoprivrede (što je omogućilo da se mnogo ljudi nastani u blizini).

Međutim, od svih sojeva M. tuberculosis koji danas kruže, malo koji izaziva toliko bojazni kao loza Peking. Prvi put identifikovana na širem području Pekinga sredinom 1990-ih, ta loza danas cirkuliše širom sveta i mnogi njeni sojevi su otporni na lekove koji deluju na druge tipove tuberkuloze.

Virtov tim je sakupio i analizirao 4 987 uzoraka loze Peking iz 99 zemalja. Kompletno je sekvencirano 110 genoma, dok je kod ostatka to urađeno na delovima DNK. Dobijene informacije istraživači su upotrebili da datiraju ekspanziju loze i pokažu kako su uzorci povezani. U skladu sa nazivom, loza Peking se zaista pojavila na području severoistočne Kine, navodi se u studiji Virtovog tima. To je bilo pre oko 6 600 godina, što se poklapa sa arheološkim nalazima o početku gajenja pirinča u gornjem delu reke Jangce, najveće u Aziji.

Širenju loze Peking izvan istočne Azije doprinelo je trgovanje duž Puta svile, koji je povezivao Kinu sa Srednjim istokom. Isto se desilo sa kasnijim talasima kineske migracije: grana bakterije koja cirkuliše na Pacifiku zadržala se tu kada je kineska populacija migrirala na pacifička ostrva 1850-ih, dok širenje grana zajedničkih za bivše ruske republike centralne Azije može da se poveže sa pristizanjem i širenjem kineskih imigranata tokom nacionalnih nemira u Kirgistanu, Kazahstanu i Uzbekistanu tokom 60-ih i 70-ih godina 19. veka.

Globalni nemiri takođe su ubrzali širenje loze Peking. Tim je koristio sekvence celog genoma da bi prikazao kako se on menjao tokom vremena ‒ pokazalo se da je broj bakterija, i samim tim inficiranih ljudi, naglo porastao u ranom devetnaestom veku, verovatno zbog povećanja urbanih populacija tokom industrijske revolucije. Do ponovnog naglog povećanja došlo je u ranom dvadesetom veku, što, kako Virt napominje, može da bude povezano sa daljom urbanizacijom posle Prvog svetskog rata i dodatnom pandemijom gripa, zbog čega su ljudi postajali osetljiviji na M. tuberculosis, uzročnika infektivne bolesti tuberkuloze.

Sve veća dostupnost antibiotika 1960-ih u skladu je sa padom broja bakterija i smanjenjem infekcija. Međutim, loza je uzvratila udarac u osamdesetim i ranim devedesetim. Virtov tim je pokazao da se ti datumi slažu sa pojavom virusa HIV-a i AIDS-a i sa padom SSSR-a. Dezintegracija sovjetskog zdravstvenog sistema često se navodi kao faktor porasta tuberkuloze i njenih formi rezistentnih na širok spektar lekova.

Od njene pojave, loza Peking je postala mnogo zaraznija, ističe Virt, tako da nadjačava druge sojeve bakterije. Tim je identifikovao mutacije povezane sa rezistencijom na antibiotike, metabolizam i nedostatak imunskog odgovora, koji su najverovatnije doprineli ekspanziji te loze.

Dr Ana Stoun, evoluciona genetičarka sa Državnog univerziteta Arizona u SAD, impresionirana je brojem uzoraka koji su ispitani. Datum koji je Virtov tim označio kao početak loze Peking (naveo je period pre 6 600 godina) ne podudara se sa procenom koju su ona i njene kolege objavile 2014. godine, takođe u časopisu Nejčer ‒ da se pojavila pre nekih 1 200 do 2 400 godina. Studija se bazirala na genomima tuberkuloze sakupljenim iz peruanskih mumija starih hiljadu godina, i korišćene su različite metode određivanja datuma. Međutim, dr Ston se pita da li je procena koju je postavila s timom adekvatna ‒ „Gledajući ovu studiju, pitam se da li treba da se pozabavimo i sa novim naletom zaista impresivnih podataka".