В легких женщины XVIII века обнаружен самый древний в мире вирус простуды

Фото из открытых источников

Вирус простуды, поразивший женщину в Лондоне около 250 лет назад, был идентифицирован с помощью генетического анализа, что делает его самым древним подтвержденным РНК-вирусом человека.

Секвенирование ДНК позволило ученым обнаружить следы некоторых вирусов возрастом до 50 000 лет в древних человеческих скелетах. Но многие вирусы, включая риновирусы, вызывающие обычную простуду, имеют геном, состоящий из РНК, которая гораздо менее стабильна, чем ДНК, и обычно разрушается в течение нескольких часов после смерти.

Наши клетки также производят РНК в процессе считывания генетического кода и его трансляции в белки.

В последние годы ученые все чаще отбирают РНК из древних останков, и недавно одна группа исследователей извлекла РНК из шерстистого мамонта, умершего 40 000 лет назад.

«До сих пор большинство исследований древней РНК основывались на исключительно хорошо сохранившихся материалах, таких как образцы вечной мерзлоты или высушенные семена, что значительно ограничивает наши возможности в изучении прошлых человеческих болезней», — говорит Эрин Барнетт из Онкологического центра им. Фреда Хатчинсона в Сиэтле, штат Вашингтон.

С начала 1900-х годов многие ткани в патологоанатомических коллекциях консервировались в формалине, который защищает РНК от полного и быстрого разрушения. Барнетт и ее коллеги решили поискать в патологоанатомических коллекциях по всей Европе образцы человеческой ткани, более старые, чем эти, которые могли быть достаточно хорошо сохранившимися, чтобы РНК могла сохраниться.

В Хантерианском анатомическом музее при Университете Глазго, Великобритания, команда обнаружила образцы легочной ткани, законсервированные в спирте, а не в формалине, от двух человек — женщины из Лондона, умершей примерно в 1770-х годах, и второго человека, пол которого неизвестен, умершего в 1877 году. У обоих были документально подтвержденные признаки тяжелого респираторного заболевания.

Затем ученые приступили к выделению РНК и ДНК из легочной ткани обоих человек. Барнетт говорит, что РНК, выделенная из обоих легких, была «чрезвычайно фрагментирована», причем большинство фрагментов имели длину всего около 20-30 нуклеотидов.

«Для сравнения, молекулы РНК в живых клетках обычно имеют длину более 1000 нуклеотидов», — говорит она. «Поэтому вместо работы с длинными, неповрежденными нитями мы собирали информацию из множества крошечных фрагментов».

Однако постепенно исследователям удалось реконструировать полный геном РНК риновируса, выделенного у женщины XVIII века. Они также обнаружили доказательства того, что она была заражена бактериями, вызывающими респираторные заболевания, такими как Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae и Moraxella catarrhalis.

Затем они сравнили реконструированный ими старый РНК-вирус с базой данных Национальных институтов здравоохранения США, содержащей записи о миллионах вирусных геномов, включая множество риновирусов, собранных по всему миру.

Это показало, что исторический геном вируса относится к группе А человеческих риновирусов и представляет собой вымершую линию, наиболее тесно связанную с современным генотипом, известным как A19. «Сравнивая его с современными вирусами, мы предполагаем, что этот исторический вирус и современный A19 последний раз имели общего предка где-то в 1600-х годах», — говорит Барнетт. «Истории этих двух людей в значительной степени неизвестны, и мы надеемся, что это исследование поможет их узнать».

«Это действительно важное открытие, поскольку оно демонстрирует возможность восстановления РНК из влажных коллекций, которые существовали до использования формалина», — говорит Лав Дален из Стокгольмского университета в Швеции. «Это первый этап того, что в будущем станет взрывным ростом в изучении РНК-вирусов. Многие РНК-вирусы быстро эволюционируют, а это значит, что их изучение в масштабах нескольких сотен лет позволит получить крайне важные данные об эволюции вирусов».