Древние геномы герпеса раскрыли 2500-летнюю историю его связи с человеком

Частично раскопанный древний человеческий скелет в земле на месте археологических раскопок. Рядом лежат инструменты.

Международная группа ученых впервые реконструировала древние геномы бетагерпесвирусов человека 6A и 6B (ВГЧ-6A/B), используя ДНК из археологических останков возрастом более 2000 лет. Исследование под руководством специалистов из Венского университета и Университета Тарту показало, что эти вирусы тесно связаны с людьми как минимум со времен Железного века, подтвердив их длительную совместную эволюцию.

Вирус герпеса человека 6B (ВГЧ-6B) заражает около 90 процентов детей в возрасте до двух лет и известен как возбудитель детской розеолы – или «шестой болезни», – самой частой причины фебрильных судорог у младенцев. Вместе со своим близким родственником ВГЧ-6A он относится к распространенной группе герпесвирусов, которые вызывают легкую первичную инфекцию, а затем остаются в организме в неактивном состоянии на всю жизнь.

Отличительной чертой этих вирусов является их уникальная способность встраивать свой генетический материал в хромосомы человека. Это позволяет вирусу долгое время оставаться «спящим» и в редких случаях передаваться от родителя к ребенку как часть человеческого генома. Сегодня около одного процента людей в мире являются носителями таких унаследованных вирусных копий. Ученые давно предполагали, что эта интеграция происходила в далеком прошлом, но прямых генетических доказательств до сих пор не было.

В поисках вирусной ДНК команда проанализировала почти 4000 образцов человеческих скелетов с археологических раскопок по всей Европе. Из этого огромного набора данных удалось успешно выделить и реконструировать одиннадцать древних геномов герпесвируса. Самый старый из них принадлежал молодой девушке, жившей в Италии в Железном веке (1100–600 гг. до н.э.).

Другие образцы охватывали широкий диапазон эпох и мест. Оба типа вируса, ВГЧ-6A и ВГЧ-6B, были обнаружены в средневековых останках из Англии, Бельгии и Эстонии, а ВГЧ-6B также нашли в древних образцах из Италии и раннеисторической России. Несколько человек из Англии оказались носителями унаследованных форм ВГЧ-6B, что делает их самыми ранними известными случаями хромосомно-интегрированного вируса герпеса. Особенно выделилось бельгийское захоронение Синт-Трёйден, где было зафиксировано наибольшее число случаев и признаки циркуляции обоих штаммов вируса в одном сообществе.

«Хотя ВГЧ-6 заражает почти 90% населения в какой-то момент жизни, лишь около 1% являются носителями вируса, унаследованного от родителей, во всех клетках тела. Именно эти случаи мы, скорее всего, можем идентифицировать с помощью древней ДНК, что делает поиск вирусных последовательностей довольно сложным», – пояснила ведущий исследователь Мериам Гуэллиль из Венского университета. – «Основываясь на наших данных, эволюцию вирусов теперь можно проследить на протяжении более 2500 лет по всей Европе, используя геномы с VIII–VI веков до нашей эры и до наших дней».

Реконструкция древних геномов позволила точно определить, в каких местах вирусы встраивались в хромосомы человека. Сравнение с современными генетическими данными показало, что некоторые вирусные интеграции произошли тысячи лет назад и передавались через многие поколения. Анализ также выявил, что ВГЧ-6A и ВГЧ-6B шли разными эволюционными путями. Один из них, ВГЧ-6A, со временем, по-видимому, утратил способность интегрироваться в ДНК человека, что указывает на изменение его взаимодействия с хозяином в процессе совместной эволюции.

Наличие унаследованной копии ВГЧ-6B в геноме сегодня связывают с повышенным риском стенокардии и болезней сердца. «Мы знаем, что унаследованные формы ВГЧ-6A и B сегодня чаще встречаются в Великобритании по сравнению с остальной Европой, и это первое доказательство существования древних носителей из Британии», – говорит Шарлотта Хоулдкрофт из Кембриджского университета.

Открытие древних геномов ВГЧ-6 стало первым генетическим доказательством долгосрочной коэволюции вируса и человека с точной датировкой. Хотя ВГЧ-6A и ВГЧ-6B были идентифицированы только в 1980-х годах, новое исследование прослеживает их присутствие до Железного века, демонстрируя, как кратковременные детские инфекции могут в конечном итоге стать частью генома человека.

Алихан Ташенов

Алихан Ташенов – научный обозреватель издания «Град науки», который мастерски раскрывает влияние искусственного интеллекта на современные исследования и глубоко погружается в тайны далекого прошлого. В статьях для «Аптекарского переулка» и «Площади разума» Алихан регулярно рассказывает о том, как алгоритмы ИИ совершают перевороты в медицине: диагностируют лейкемию по клеткам крови точнее человека , предсказывают болезни по данным о сне за одну ночь , выявляют главные факторы выживаемости при раке и ставят диагнозы по МРТ за секунды с потрясающей точностью. Не менее впечатляющие достижения ИИ он описывает и в других областях: от самостоятельной прокладки маршрута для марсохода Perseverance на «Звездном бульваре» до поиска простых математических правил в сложных системах на «Проспекте металлургов».

Тема древней истории и антропологии – еще одна сильная сторона журналиста. В рубрике «Старый город» он публикует захватывающие материалы о людях палеолита , архаичных чертах лица древнего Homo erectus , ритуальном насилии в эпоху неолита и доставке камней Стоунхенджа силами людей, а не ледников. Алихан также исследует, как древние дубликаты генов проливают свет на жизнь до общего предка , и описывает роль детенышей зауроподов в пищевой цепи юрского периода. Его статьи в «Набережной стихий» часто связывают геологию с историей: он пишет о том, как изменение климата стимулировало миграции в Южной Пацифике и привело к упадку цивилизации Инда , а также опровергает миф об «экоциде» на острове Пасхи, доказывая, что причиной стала засуха.

Помимо этого, журналист активно освещает экологические проблемы в «Зеленой зоне», обращая внимание на угрозы биоразнообразию. Он предупреждает, что добыча металлов на дне океана угрожает сотням неизвестных науке видов , и анализирует загадочное исчезновение червей-пожирателей костей как индикатор проблем океана.