کشف قدیمی‌ترین عامل سفلیس در قاره آمریکا

پژوهشگران با بازسازی ژنوم یک باکتری ۵۵۰۰ ساله از بقایای انسانی در کلمبیا، شواهدی تازه از حضور و تنوع‌یافتگی بیماری‌های شبه‌سفلیس هزاران سال پیش از دوره استعمار اروپا در قاره آمریکا ارائه کرده‌اند؛ کشفی که تاریخ تکامل این پاتوژن را به‌طور چشمگیری به عقب می‌برد.
این مطالعه به سرپرستی پژوهشگران University of Lausanne نتایج آن در نشریه Science منتشر شده است. دانشمندان در این پژوهش موفق شدند ژنوم باکتری ترپونما پالیدوم (Treponema pallidum)را از اسکلت انسانی متعلق به حدود ۵۵۰۰ سال پیش بازسازی کنند؛ باکتری‌ای که امروزه عامل بیماری‌هایی مانند سفلیس است.
با دانه همراه شوید تا قدیمی‌ترین ژنوم عامل سفلیس در آمریکای باستان و رازهای پنهان تکامل بیماری‌های عفونی هزاران سال پیش از تماس اروپاییان را کشف کنیم.

بازگشت ۳۰۰۰ ساله در تاریخ ژنتیکی یک پاتوژن

این بقایا از یک پناهگاه صخره‌ای در منطقه سابانا د بوگوتا در کلمبیا به‌دست آمده است. با شناسایی این ژنوم باستانی، تاریخ ژنتیکی شناخته‌شده ترپونما پالیدوم  بیش از ۳۰۰۰ سال به عقب رانده شد. پیش از این، قدیمی‌ترین داده‌های ژنتیکی موجود از این باکتری به دوره‌های بسیار متأخرتر تعلق داشت.
تحلیل‌های ژنتیکی نشان می‌دهد این سویه باستانی حدود ۱۳۷۰۰ سال پیش از دیگر شاخه‌های شناخته‌شده این گونه جدا شده است. در مقابل، سه زیرگونه اصلی امروزی ، که عامل بیماری‌های سفلیس، یاوز و بژل هستند ، احتمالاً حدود ۶۰۰۰ سال پیش از یکدیگر منشعب شده‌اند. این تفاوت زمانی نشان می‌دهد تنوع ترپونما در گذشته بسیار گسترده‌تر از آن چیزی بوده که تاکنون تصور می‌شد.

شاخه‌ای گمشده در درخت تکاملی

نکته قابل‌توجه آن است که ژنوم کشف‌شده با هیچ‌یک از اشکال شناخته‌شده امروزی تطابق کامل ندارد. این موضوع احتمال وجود یک شاخه منقرض‌شده یا فراموش‌شده از این پاتوژن را مطرح می‌کند؛ شاخه‌ای که شاید با بیماری پینتا (pinta)، نوعی عفونت پوستی بومی آمریکای مرکزی و جنوبی ، مرتبط بوده باشد، هرچند هنوز شواهد قطعی برای این فرضیه وجود ندارد.
بیماری «پینتا» یک عفونت پوستی است که توسط نوعی باکتری نزدیک به ترپونما پالیدوم  ایجاد می‌شود و عمدتاً در مناطق آمریکای مرکزی و جنوبی بومی است. این بیماری معمولاً پوست را هدف قرار می‌دهد و باعث لکه‌ها و تغییر رنگ موضعی پوست می‌شود، اما برخلاف سفلیس یا یاز، عفونت سیستمیک یا شدید ایجاد نمی‌کند و بیشتر جنبه محلی و پوستی دارد.
شباهت ژنتیکی بسیار زیاد زیرگونه‌های ترپونما پالیدوم  همواره کار ردیابی منشأ و مسیر تکامل آن‌ها را دشوار کرده است. در حالی که این باکتری‌ها از نظر ژنتیکی نزدیک به هم هستند، نحوه انتقال و تظاهرات بالینی بیماری‌های ایجادشده توسط آن‌ها می‌تواند کاملاً متفاوت باشد.

کشفی تصادفی در دل داده‌های عظیم ژنتیکی

جالب آنکه پژوهشگران در ابتدا به‌دنبال این باکتری نبودند. هدف اصلی آن‌ها مطالعه تاریخ جمعیت‌های انسانی باستان از طریق توالی‌یابی DNA فرد مذکور بود. در این فرآیند، حدود ۱.۵ میلیارد قطعه داده ژنتیکی تولید شد؛ رقمی بسیار بالاتر از استاندارد معمول در مطالعات باستان‌ژنتیک.
در جریان بررسی‌های روتین، ردپایی از  ترپونما پالیدوم  شناسایی شد. با وجود اینکه DNA باکتری بخش بسیار کوچکی از کل داده‌ها را تشکیل می‌داد، عمق بالای توالی‌یابی امکان بازسازی کامل ژنوم پاتوژن را بدون استفاده از روش‌های غنی‌سازی اختصاصی فراهم کرد. عمق بالای توالی‌یابی یعنی تعداد بسیار زیاد قطعات DNA خوانده‌شده که امکان بازسازی کامل ژنوم باکتری حتی از نمونه‌های کم‌مقدار را فراهم می‌کند.
نکته مهم دیگر اینکه اسکلت مورد مطالعه هیچ نشانه ظاهری از عفونت نداشت. نمونه‌برداری از استخوان ساق پا انجام شد؛ استخوانی که معمولاً در مطالعات DNA باستانی کمتر مورد توجه قرار می‌گیرد. این موفقیت نشان می‌دهد حتی بقایایی که فاقد علائم آشکار بیماری هستند نیز می‌توانند اطلاعات ژنتیکی ارزشمندی درباره پاتوژن‌های باستانی در خود حفظ کرده باشند.

پیامدهای علمی و بهداشتی

این کشف نه‌تنها درک ما از تاریخچه بیماری‌های ترپونمی در قاره آمریکا را بازنویسی می‌کند، بلکه بر اهمیت باستان‌ژنومیک در مطالعه تکامل پاتوژن‌ها ، باکتری‌های بیماری‌زا، تأکید دارد. شناخت مسیرهای تکامل بیماری‌های عفونی در گذشته می‌تواند به پیش‌بینی تغییرات احتمالی آن‌ها در آینده کمک کند و در آمادگی نظام‌های سلامت برای تهدیدهای نوظهور نقش داشته باشد.