Ответить на этот вопрос помогли раскопки чумных ям, которые проходили в Ист-Смитфилде в Лондоне. Масштабные захоронения там зафиксированы в 1348-1349 годах. Анализ многовековой ДНК жертв и выживших после черной смерти выявил ключевые генетические различия, которые помогли некоторым людям пережить вспышку инфекции. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
Ученые утверждают, что на стороне выживших в смертоносной пандемии была не только удача, а и генетическая особенность. Спасшие половину человечества от верной смерти, эти отличия и сегодня формируют иммунную систему человека. Однако если тогда они помогли защититься от чумы, то сегодня их связывают с уязвимостью их обладателей к аутоиммунным заболеваниям - болезни Крона, например, и ревматоидному артриту, говорят авторы исследования. Один из них, профессор генетической медицины Чикагского университета Луис Баррейро, объясняет:
«Мы потомки тех, кто пережил прошлые пандемии… и понимание эволюционных механизмов, которые способствовали нашему выживанию, не только важно с научной точки зрения, но также может дать информацию о механизмах и генетических детерминантах сегодняшней восприимчивости к болезням».
Исследование, как рассказывает CNN Греция, длилось семь лет и включало извлечение ДНК, выделенной из трех различных групп скелетных останков, обнаруженных в Лондоне и Дании: жертв чумы, тех, кто умер до Черной смерти, и тех, кто умер между 10 и 100 годами после эпидемии смертоносной инфекции.
Более 300 образцов поступили из Лондона, особенно сильно пострадавшего от чумы города, включая людей, захороненных в чумных ямах Ист-Смитфилд, которые использовались для массовых захоронений в разгар эпидемии в 1348-1349 годах. Еще 198 образцов были взяты из останков, захороненных в пяти местах в Дании. ДНК извлекалась из корней зубов испытуемых. Ученые смогли также проверить наличие у них вызывающей чуму бактерии (Yersinia pestis). Исследователи искали признаки генетической адаптации к заболеванию. Профессор антропологии Университета Макмастера в Гамильтоне (Онтарио) Хендрик Поинар говорит:
«Это долгий процесс, но, в конце концов, вы секвенируете гены тех людей, которые жили до, во время и после чумы, и вы можете спросить: отличались ли гены одной популяции от того, что несла другая популяция?».
В результате проделанной работы команда определила вариант определенного гена, известного как ERAP2, который, как предполагается, имеет сильную связь с чумой. До Черной смерти вариант ERAP2, защищающий от чумы, был обнаружен у 40% людей, включенных в лондонское исследование. После Черной смерти это было 50%. В Дании процентная разница была более выраженной — она изменилась с 45% образцов, захороненных до чумы, до 70%, захороненных после пандемии.
Пока ученые не могут однозначно сказать, почему этот вариант обеспечивает защиту. Однако их лабораторные эксперименты с культивируемыми клетками показали, что у людей с вариантом ERAP2 иммунная клетка, известная как макрофаг, продуцирует совершенно другой ответ на чумную бактерию Yersinia pestis, объяснил Баррейро. Макрофаги людей с этим вариантом лучше убивали бактерии в лабораторных экспериментах, чем макрофаги людей без него, отмечает он:
«Мы не знаем, защищает ли он по-прежнему от чумы, учитывая, что число случаев заболевания в нынешних популяциях очень низкое, но мы предположили, что это должно быть сделано».
Возможно также, что вариация эффективна и против других патогенов, хотя это не входило в цели исследования. Недостатком этого варианта выступает то, что он связан с большей восприимчивостью к аутоиммунным заболеваниям, таким как болезнь Крона, когда иммунная система становится сверхактивной. Баррейро подчеркивает:
«Это говорит о том, что население, пережившее Черную смерть, заплатило свою цену, которая заключается в том, чтобы иметь иммунную систему, которая повышает нашу восприимчивость к реакции против самих себя».
По словам ученого, маловероятно, что вспышка Covid-19 аналогичным образом изменит иммунную систему. В основном потому, что болезнь убивает людей после их репродуктивного возраста, а это значит, что вряд ли обеспечивающие защиту гены перейдут к следующему поколению. Профессор кафедры экологии и эволюционной биологии Аризонского университета Дэвид Энарт отмечает, что это изменение в генетическом составе, происходящее в течение десятилетий, является редким примером быстрого естественного отбора:
«Узкий промежуток времени, из которого были взяты образцы, и большое количество проанализированных образцов являются ключевыми моментами исследования, что позволяет авторам точно датировать естественный отбор. Хотя биологи-эволюционисты ранее задавались вопросом о возможности естественного отбора во время Черной смерти, надлежащее исследование было бы невозможно без этой точной датировки многих образцов».
