Antik DNA 37.000 Yıllık Gizli İnsan Enfeksiyonlarını Ortaya Çıkardı
Bilim insanları, tarih öncesi kemiklerden ve dişlerden elde edilen antik DNA’yı kullanarak, Sibirya’daki buzlu mamut kamplarından Danimarka’daki ortaçağ mezarlıklarına kadar uzanan 37.000 yıllık bir insan enfeksiyonları zaman çizelgesi oluşturdular.
Yeni genetik harita mikropların insanlık tarihini nasıl şekillendirmeye başladığını gösteriyor. Bilim insanları, 1.313 bireyin kalıntılarını diziledi ve 214 farklı patojenin genetik izlerini buldu. Bunlar, hepatit B virüslerinden vebaya neden olan bakteriye kadar uzanıyor.
Çalışmanın ölçeği, araştırmacılara kültür, iklim ve göçün zaman içinde hastalık baskısını nasıl değiştirdiğine ilişkin fikirleri test etme fırsatı sunuyor.
İskeletler hastalık sırlarını saklıyor
Çalışmaya Kopenhag Üniversitesi ve Cambridge Üniversitesi’nden evrimsel genetikçi Eske Willerslev liderlik etti.
Willerslev, “Çiftçiliğe ve hayvancılığa geçişin yeni bir hastalık çağının kapısını açtığından uzun zamandır şüpheleniyorduk,” dedi. “Şimdi DNA bize bunun en az 6.500 yıl önce gerçekleştiğini gösteriyor.”
Ekibi, 400 milyardan fazla dizi okumasını inceledi ve kimyasal hasar modellerini kullanarak hangi parçaların gerçekten antik mikroplardan geldiğini doğruladı.
Analiz, iskeletlerin yaklaşık dörtte üçünde enfeksiyon olduğunu ortaya çıkardı ve bu da hastalığın nadir görülen bir durum değil, sürekli bir eşlikçi olduğunu gösterdi. Yaklaşık 37.000 yıl öncesine dayanan en eski örnek, çoğunlukla günümüzde hala yaygın olan ağız bakterilerini içeriyordu.
Sonuçlar, kan yoluyla bulaşan enfeksiyonların, insanların yerleşik hayata geçip tahıl depolamaya ve koyun, keçi ve sığırlarla yakın bir şekilde yaşamaya başlamasına kadar ortaya çıkmadığını ortaya koydu.
Tarım yeni enfeksiyonları tetikledi
Avrasya’da hayvan barınakları ve kalabalık köyler yaklaşık 8.000 yıl önce ortaya çıktı ve genom kayıtları hastalıklarda ani bir artış olduğunu gösteriyor.
6.500 yıl önce, hayvanlardan insanlara geçen zoonotik patojenlerin ilk kez istikrarlı bir şekilde ortaya çıktığı an, net bir dönüm noktası olarak ortaya çıkıyor .
Bunun en bilinen örneği , en eski genetik izinin yaklaşık 5.500 yıl önce Batı Rusya’da bulunduğu veba bakterisi Yersinia pestis’tir.
Bu, veba salgınının zaman çizelgesini iki bin yıl geriye götürüyor ve mikrobun, kaydedilen pandemilerden çok önce ilk çiftçileri takip ettiğini gösteriyor.
Yeni enfeksiyon dalgaları
İkinci enfeksiyon dalgası , yaklaşık 5.000 yıl önce bozkırdaki göçebe grupların at arabalarıyla kıta boyunca insan, hayvan ve mikropları taşımasının ardından ortaya çıktı.
O dönemden kalma iskeletlerde veba, tekrarlayan ateşli spiroketler ve vivaks sıtmasına neden olan parazitler bulundu.
Bu tür enfeksiyon dalgaları muhtemelen yerel toplulukları harap etmiş, yeni gelenler için ekolojik alan açmış ve patojenleri fetih için beklenmedik müttefiklere dönüştürmüştür.
Antik bağışıklık geni verileri, Bronz Çağı’nda başlayan güçlü seçilime işaret ediyor; bu, ortaya çıkan patojenlerin amansız baskısının genetik bir parmak izidir.
Hayvanlardan insanlara bulaşan enfeksiyonlar
Katalogda, inek çiçeğinin akrabaları, leptospiroz bakterisi ve et kaynaklı yersiniosisin domuz, koyun ve keçilerin evcilleştirilmesinden kısa bir süre sonra ortaya çıktığı belirtiliyor.
Bu bulgu, yeni ortaya çıkan enfeksiyonların yaklaşık yüzde 60’ının hayvanlardan kaynaklandığı tahminleriyle örtüşüyor. Yakın temas, hastalık tablosunu açıkça yeniden şekillendirdi.
Araştırmacılar ayrıca, aynı anda iki veya daha fazla mikrobu barındıran iskeletler buldular ve bu eş zamanlı enfeksiyonlar sonuçları kötüleştirebilir. Antik bir Viking Çağı kafatasında hem hepatit B hem de veba DNA’sı bulunuyordu ve bu da karışık enfeksiyonların ani ölüm artışlarına nasıl yol açmış olabileceğini gösteriyor.
İlginçtir ki, tüberküloza dair net bir kanıt ortaya çıkmadı; bunun nedeni muhtemelen tüberküloz bakterilerinin sağlıklı kanda nadiren yüksek sayılarda bulunmasıdır. Ancak ekibin de belirttiği gibi, kanıt eksikliği eski akciğerlerin güvenli olduğu anlamına gelmiyor; sadece bazı mikropların moleküler kayıtlarda daha az iz bıraktığı anlamına geliyor.
Antik enfeksiyonlar doktorlara ne öğretiyor?
“Geçmişte başarılı olan mutasyonların tekrar ortaya çıkma olasılığı yüksektir,” diyen baş yazar Martin Sikora, antik genomların bilim insanlarının gelecekteki mutasyonları öngörmelerine yardımcı olabileceğini belirtti.
Aşı üreticileri, Dünya Sağlık Örgütü’nün de desteklediği bir uygulama olan, aday antijenleri halihazırda modern suş panellerine karşı test ediyor ve tarih öncesi DNA daha derin bir kıyaslama sağlıyor. Binlerce yıllık soyları karşılaştırmak, hangi protein hedeflerinin stabil kaldığını ve hangilerinin sürüklendiğini ortaya koyuyor.
Örneğin, eski veba dizilerinde, modern türlerin pirelerde hayatta kalmasına yardımcı olan ymt geni eksik . Bu, yerel bir enfeksiyonu küresel bir pandemi tehdidine dönüştüren önemli bir adıma işaret ediyor.
Yarasalarda veya kemirgenlerde hâlâ endemik olan virüslerde de benzer evrimsel dönüm noktaları gizli olabilir. Halk sağlığı planlamacıları, yayılma riskini ölçmek için yeni veritabanını iklim ve arazi kullanım modelleriyle birleştirebilir .
Patojenler insan genlerini yeniden yazdı
İskelet arşivi, doğal seçilimi eylem halinde yakalıyor. Tarımın yaygınlaşmasıyla birlikte, inflamatuar tepkilerle bağlantılı insan alellerinin daha yaygın hale geldiğini gösteriyor.
Günümüzde hala yaygın olan aynı aleller, artık sanayileşmiş ülkelerde otoimmün hastalık riskini artırıyor.
İmmünologlar, bu ödünleşimin hayatta kalmanın bedeli olduğunu savunuyor: Ataların çiftlik hayvanlarından bulaşan mikroplarla savaşmasına yardımcı olan genler, daha temiz modern ortamlarda başarısız olabiliyor. Antik DNA, bilim insanlarının bu fikri test etmek için ihtiyaç duyduğu enfeksiyon geçmişini sağlıyor.
Araştırmacılar, “Bulaşıcı hastalıklar insan genomunda kalıcı izler bıraktı, çünkü patojenlerin seçici baskıları insan genetik çeşitliliğini sürekli olarak şekillendirdi” diye yazdı.
“Farklı insan patojenlerinin ilk olarak nerede ve ne zaman ortaya çıktığı, nasıl ve neden yayıldığı ve insan popülasyonlarını nasıl etkilediği önemli ancak büyük ölçüde çözümlenmemiş sorulardır.”
Derleyen: Feyza ÇETİNKOL
Kaynak: Antik DNA 37.000 Yıllık Gizli İnsan Enfeksiyonlarını Ortaya Çıkardı
Buzullardaki Fosil Keşfi Bilim İnsanlarını Şaşırttı ve Endişelendirdi