Международная группа
ученых пришла к выводу, что эпидемия чумы, уничтожившая миллионы жителей Европы
в XIV веке, оставила след в геноме поколений, переживших «Черную смерть», в
пользу тех, кто нес определенные гены иммунной системы. Результаты
исследования, опубликованные в журнале Proceedings of the National Academy of
Sciences (PNAS), помогли объяснить, почему европейцы, в отличие от жителей
других регионов мира, иначе реагируют на некоторые заболевания и имеют
различную восприимчивость к аутоиммунным процессам.
Известно, что
человеческие популяции развиваются, сталкиваясь с болезнями. Некоторые вариации
генов помогают лучше бороться с инфекциями, и в случае крупных эпидемий
наиболее «полезные» вариации генов сохраняются, так как их носители имеют
больше шансов на выздоровление и продолжение рода. Однако с научной точки
зрения подтвердить наличие такой эволюции у людей затруднительно, так как
многие гены видоизменяются, переходя от поколения к поколению, что затрудняет
возможность доказать точное происхождение тех или иных генетических изменений.
Михай Нетеа (Mihai
Netea), иммунолог из Медицинского центра Университета Неймегена в Нидерландах пришел к мысли о том, что
решение этой задачи можно найти в Румынии. В этой стране на протяжении многих
веков живут представители двух сильно различающихся этнических групп –
европейцы-румыны и цыгане ветви Рома, прибывшие в Европу из северной части
Индии около тысячи лет назад. Между ними редко происходили браки и, таким
образом, сохранились четко прослеживающиеся генетические корни. При этом они
долгое время жили в одинаковых условиях и пережили эпидемию чумы, которая не
добралась до исторической родины цыган, расположенной на территории Индии и
современного Пакистана.
Нетеа и его коллеги из
научного центра в Испании изучили ДНК 100 румын и 100 цыган и сравнили их с
генетическими данными 500 жителей северо-западной Индии, имеющих общее
происхождение с народом Рома. Было выяснено, что, хотя геном цыган ветви Рома
по-прежнему очень похож с геномом северо-западных индийцев, в их ДНК, так же,
как и в ДНК румын, 20 генов содержат изменения, отсутствующие у индийцев.
Например, ген SLC45A2, отвечающий за пигментацию кожи, ген FBXL19, который
участвует в воспалительных процессах, а также ген ADAMTS12, связанный с
устойчивостью организма к аутоиммунным заболеваниям, таким как ревматоидный
артрит.
Но наибольшее внимание
ученых привлекли три гена иммунной системы в четвертой хромосоме, которые
кодируют толл-подобные рецепторы, играющие ключевую роль во врожденном
иммунитете. Эти рецепторы распознают молекулярную структуру микроорганизмов и
активируют клеточный иммунный ответ.
Генетический анализ
показал, что у румын и цыган, живущих в Европе, имеются три разновидности таких
рецепторов (TLR1, TLR6 и TLR10), не найденные у жителей Индии. Как полагают
исследователи, сохранение и закрепление в геноме жителей Европы этих нетипичных
вариаций генов было следствием серьезного воздействия внешней среды, чем,
вероятнее всего, была эпидемия «Черной смерти», оставившая в живых наиболее
приспособленные организмы. Для подтверждения этой версии ученые проверили
реакцию толл-подобных рецепторов на чумную палочку Yersinia pestis. Как оказалось, сила имунного ответа зависит от определенных
последовательностей выделенных генов.
Вариации генов
толл-подобных рецепторов оказались одинаковыми для проживающих на территории
Европы народов, чьи предки пережили эпидемию чумы. При этом они отсутствуют в
регионах Азии, куда это инфекционное заболевание не распространилось или его
вспышки носили значительно меньший масштаб.
Многие ученые согласны
с тем, что результаты
научно-исследовательской группы Нетеа могут быть примером эволюционных
изменений в геноме человека под давлением внешней среды, однако необходимо
провести дополнительные исследования, чтобы выяснить, не были ли переданы
цыганам новые варианты генов при смешанных браках.