Ο Αρχαιότερος Ιός του Κοινού Κρυολογήματος Βρέθηκε στους Πνεύμονες Γυναίκας του 18ου Αιώνα
Ένας ιός του κοινού κρυολογήματος που μόλυνε μια γυναίκα στο Λονδίνο πριν από περίπου 250 χρόνια αναγνωρίστηκε μέσω γενετικής ανάλυσης, καθιστώντας τον τον παλαιότερο επιβεβαιωμένο ανθρώπινο ιό RNA.
Ιστορικά ανατομικά παρασκευάσματα από τα τέλη του 1700 στο Μουσείο Ανατομίας Hunterian © The Hunterian, Πανεπιστήμιο της Γλασκώβης
Η αλληλουχία DNA έχει επιτρέψει στους επιστήμονες να βρουν ίχνη ορισμένων ιών ηλικίας έως και 50.000 ετών από αρχαίους ανθρώπινους σκελετούς. Όμως πολλοί ιοί, συμπεριλαμβανομένων των ρινοϊών που προκαλούν το κοινό κρυολόγημα, έχουν γονιδίωμα κατασκευασμένο από RNA, το οποίο είναι πολύ λιγότερο σταθερό από το DNA και συνήθως αποδομείται μέσα σε λίγες ώρες μετά το θάνατο.
Τα κύτταρά μας παράγουν επίσης RNA ως μέρος της διαδικασίας ανάγνωσης του γενετικού κώδικα και μετατροπής του σε πρωτεΐνες.
Τα τελευταία χρόνια, οι επιστήμονες πιέζουν προς τα πίσω την ηλικία κατά την οποία μπόρεσαν να ανακτήσουν αρχαίο RNA, με μια ομάδα να εξάγει πρόσφατα RNA από ένα μαλλιαρό μαμούθ που πέθανε πριν από 40.000 χρόνια.
«Μέχρι τώρα, οι περισσότερες αρχαίες μελέτες RNA βασίζονταν σε εξαιρετικά καλά διατηρημένα υλικά, όπως δείγματα μόνιμου παγετού ή αποξηραμένοι σπόροι, γεγονός που περιορίζει σε μεγάλο βαθμό ό,τι μπορούμε να μάθουμε για τις παλιές ανθρώπινες ασθένειες», λέει η Erin Barnett στο Fred Hutchinson Cancer Center στο Σιάτλ της Ουάσιγκτον.
Από τις αρχές του 1900, πολλοί ιστοί σε παθολογικές συλλογές διατηρούνται σε φορμαλίνη, η οποία προστατεύει το RNA από πλήρη και ταχεία αποδόμηση. Η Barnett και οι συνεργάτες της αποφάσισαν να αναζητήσουν σε παθολογικές συλλογές σε όλη την Ευρώπη ανθρώπινα δείγματα παλαιότερα από αυτό που μπορεί να είχαν διατηρηθεί αρκετά καλά ώστε να έχει επιβιώσει το RNA.
Στο Μουσείο Ανατομίας Hunterian στο Πανεπιστήμιο της Γλασκώβης, Ηνωμένο Βασίλειο, η ομάδα βρήκε δείγματα πνευμονικού ιστού, διατηρημένα σε αλκοόλ και όχι σε φορμαλίνη, από δύο άτομα – μια γυναίκα από το Λονδίνο που πέθανε γύρω στη δεκαετία του 1770 και ένα δεύτερο άτομο του οποίου το φύλο είναι άγνωστο που πέθανε το 1877. Και οι δύο είχαν τεκμηριωμένες αποδείξεις σοβαρής αναπνευστικής νόσου.
Στη συνέχεια, οι επιστήμονες άρχισαν να απομονώνουν τόσο RNA όσο και DNA από τον πνευμονικό ιστό και των δύο ατόμων. Η Barnett λέει ότι το RNA που ανακτήθηκε από τους δύο πνεύμονες ήταν «εξαιρετικά κατακερματισμένο», με τα περισσότερα κομμάτια να έχουν μήκος κατά μέσο όρο μόνο περίπου 20 έως 30 νουκλεοτίδια.
«Για να το θέσουμε αυτό σε προοπτική, τα μόρια RNA στα ζωντανά κύτταρα έχουν συνήθως μήκος μεγαλύτερο από 1000 νουκλεοτίδια», λέει. «Έτσι, αντί να εργαζόμαστε με μακριά, άθικτα κλώνια, συναρμολογούσαμε πληροφορίες από πολλά μικροσκοπικά κομμάτια».
Αργά, ωστόσο, οι ερευνητές κατάφεραν να ανασυνθέσουν ολόκληρο το γονιδίωμα RNA ενός ρινοϊού από τη γυναίκα του 18ου αιώνα. Βρήκαν επίσης στοιχεία ότι είχε προσβληθεί από βακτήρια που προκαλούν αναπνευστικές ασθένειες, όπως τα Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae και Moraxella catarrhalis.
Στη συνέχεια, συνέκριναν τον παλιό ιό RNA που είχαν ανασυνθέσει με μια βάση δεδομένων στα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας των ΗΠΑ που περιέχει αρχεία εκατομμυρίων ιικών γονιδιωμάτων, συμπεριλαμβανομένων πολλών ρινοϊών που συλλέχθηκαν από όλο τον κόσμο.
Αυτό έδειξε ότι το ιστορικό ιικό γονιδίωμα εμπίπτει στην ομάδα Α του ανθρώπινου ρινοϊού και αντιπροσωπεύει μια εξαφανισμένη γενεαλογία που σχετίζεται στενότερα με τον σύγχρονο γονότυπο γνωστό ως Α19. «Συγκρίνοντας το με τους σημερινούς ιούς, εκτιμούμε ότι αυτός ο ιστορικός ιός και ο σύγχρονος Α19 μοιράστηκαν τελευταία έναν κοινό πρόγονο κάποια στιγμή στη δεκαετία του 1600», λέει η Barnett.
«Οι ιστορίες αυτών των δύο ατόμων είναι σε μεγάλο βαθμό άγνωστες και ελπίζουμε ότι αυτή η μελέτη θα συμβάλει στην αναγνώρισή τους», λέει.
«Αντιπροσωπεύει μια πραγματικά σημαντική ανακάλυψη, καθώς καταδεικνύει τη δυνατότητα ανάκτησης RNA από υγρές συλλογές που προηγούνται της χρήσης φορμαλίνης», λέει ο Love Dalén στο Πανεπιστήμιο της Στοκχόλμης στη Σουηδία.
«Αυτή είναι η πρώτη φάση σε αυτό που θα γίνει μια έκρηξη στη μελέτη των ιών RNA. Πολλοί ιοί RNA εξελίσσονται γρήγορα, πράγμα που σημαίνει ότι η μελέτη τους σε χρονικές κλίμακες αρκετών εκατοντάδων ετών θα αποφέρει εξαιρετικά σημαντικές γνώσεις για την εξέλιξη των ιών», λέει.