中世の犠牲者と黒死病の生存者から抽出された DNA の分析は、14 世紀にヨーロッパを荒廃させた記念碑的なペストが今日まで私たちの生物学に影響を与え続けていることを示しています.
原因となる病原体がまだ活動しているという理由だけでなく、致命的で広範囲にわたるパンデミックが、何百年もの間進化し続けた私たちの免疫システムの適応を引き起こしたからです.
変更は、必ずしも長期的な利益にもなりません。関連する遺伝子がペストに対する抵抗力を高めているように見えますが、科学者たちは今日の同じ遺伝子が、クローン病や関節リウマチなどの自己免疫疾患に対する感受性の増加と関連している可能性があることを発見しました.
これは、パンデミックが、世代を超えて波及する予期せぬ、時には有害な長期的影響をもたらす可能性があることを示唆する発見です.
1300 年代半ばにピークを迎えた黒死病は、ヨーロッパ、アジア、アフリカで数千万から数億人の命を奪った、人類史上最も壊滅的な出来事の 1 つとして広く認識されています。 ペスト菌が原因でした 細菌に感染し、ノミを介して人間に伝染し、1 日以内に致命的な病気を引き起こす可能性があります。
このような影響力のある感染症は、自然選択、特に人間にとって最も強い圧力の 1 つです。鎌状赤血球貧血を例にとると、より致死率の高いマラリアに対するある程度の抵抗力もある遺伝性疾患です。鎌状赤血球症の人はマラリアを生き残る可能性が高いため、鎌状赤血球貧血の子供を妊娠する機会が増えます.時間が経つにつれて、鎌状赤血球貧血の発生率は、マラリアが発生しやすい地域に住む集団内で上昇します.
カナダのマクマスター大学の遺伝学者 Jennifer Klunk とシカゴ大学の Tauras Vilgalys が率いる科学者の国際チームは、黒死病がヒトゲノムをどのように変化させたかを確かめたいと考えていました。
「人口の 30 ～ 50% が死亡するこのようなパンデミックが発生した場合、人間の防御的対立遺伝子の選択が行われることは間違いありません。つまり、流行している病原体に感染しやすい人々は死ぬということです」と、進化遺伝学者のヘンドリックは説明します。マクマスター大学のポイナー。
「わずかな優位性でさえ、生き残るか通過するかの違いを意味します。もちろん、繁殖期にある生存者は遺伝子を受け継ぐでしょう。」
黒死病が非常に蔓延し、死者は集団墓地に埋葬されたため、今日の研究者が研究する骨がたくさんあります.科学者たちは、黒死病の前、最中、後の 100 年の期間に焦点を当てました。彼らは、ロンドンとデンマークで死亡した個人から 500 を超えるサンプルを入手しました。これらは、ペストの前に死亡した人々 (ロンドンの共同墓地から回収された)、ペスト中に死亡した人々、生き残ってしばらく後に死亡した人々の 3 つのグループを表しています。
これらの個人のゲノムを比較することにより、研究者は黒死病に関連する 4 つの遺伝子を特定することができました。これらの遺伝子は、人類史上かつてない速さで選択されました。これらの遺伝子は病原体の侵入から私たちの体を保護するのに役立つタンパク質を生成し、これらの遺伝子バリアントを 1 つ以上持つ人はペストから生き残る可能性が高いようでした.
古代の DNA が何を暗示しているかを確認するために、研究者はさまざまな遺伝子プロファイルを表すヒト細胞の培養を作成し、ペスト菌に感染させました。 .彼らの結果は、彼らの研究で以前に同定された遺伝子が、細菌に対して最も耐性のある培養物に再び現れたことを示しました.
特に、ERAP2 と呼ばれる遺伝子の 2 つの同一のコピーを持つ個人は、反対のコピーを持つ人々よりも約 40 から 50 パーセントもペストを生き残る可能性が高く、代わりに感受性が増加したようです.
「選択された遺伝子座に関連する選択的優位性は、ヒトでこれまでに報告された中で最も強力なものの 1 つであり、単一の病原体が免疫系の進化にいかに強い影響を与えることができるかを示しています」と、シカゴ大学の遺伝学者 Luis Barreiro は述べています。
何世紀にもわたって、疫病はますます壊滅的なものではなくなり、人類は大部分が前進しました。しかし、大きな落とし穴がありました。研究者によって特定された遺伝子変異体のいくつかは、今日、自己免疫疾患に対する感受性の増加と関連しています。マラリアや鎌状赤血球貧血のように、ペストは 1340 年代に大きな進化の圧力だったので、この結果はおそらく避けられませんでした。
これは、自己免疫リスクと何世紀も前に蔓延した感染症への適応との関連性に関する経験的証拠を提供すると研究者は述べています.
「人間の免疫システムを形作ったダイナミクスを理解することは、疫病のような過去のパンデミックが現代の病気への感受性にどのように寄与しているかを理解するための鍵です」とポイナーは言います.
チームの研究は Nature に掲載されました .
