Ceppi genetici estinti di vaiolo – il virus più letale del mondo-scoperti nei denti degli scheletri vichinghi

Uno scheletro vichingo infetto da vaiolo di 1200 anni trovato a Öland, in Svezia. Credit: The Swedish National Heritage Board

Gli scienziati hanno scoperto ceppi estinti di vaiolo nei denti di scheletri vichinghi — dimostrando per la prima volta che la malattia killer afflitto l’umanità per almeno 1400 anni.

Il vaiolo si diffuse da persona a persona attraverso goccioline infettive, uccise circa un terzo dei malati e lasciò un altro terzo permanentemente sfregiato o cieco. Circa 300 milioni di persone sono morte nel solo 20 ° secolo prima che fosse ufficialmente sradicata nel 1980 attraverso uno sforzo di vaccinazione globale — la prima malattia umana ad essere spazzata via.

Ora un team internazionale di scienziati ha sequenziato i genomi di ceppi del virus appena scoperti dopo che è stato estratto dai denti di scheletri vichinghi da siti in tutto il nord Europa. I risultati sono stati pubblicati su Science today (23 luglio 2020).

Il professor Eske Willerslev, del St John’s College, Università di Cambridge, e direttore del Lundbeck Foundation GeoGenetics Centre, Università di Copenaghen, ha guidato lo studio.

I vichinghi massacrati del 10 ° secolo trovati in una fossa comune al St John’s College, Oxford, facevano parte dello studio. Credito: Thames Valley Archaeological Services

Ha detto: “Abbiamo scoperto nuovi ceppi di vaiolo nei denti degli scheletri vichinghi e abbiamo scoperto che la loro struttura genetica è diversa dal moderno virus del vaiolo sradicato nel 20 ° secolo. Sapevamo già che i vichinghi si stavano muovendo in giro per l’Europa e oltre, e ora sappiamo che avevano il vaiolo. Le persone che viaggiano in tutto il mondo si diffondono rapidamente Covid-19 ed è probabile che i vichinghi diffondano il vaiolo. Proprio allora, hanno viaggiato in nave piuttosto che in aereo.

“Le informazioni genetiche di 1400 anni estratte da questi scheletri sono estremamente significative perché ci insegnano la storia evolutiva del virus variola che ha causato il vaiolo.”

Il vaiolo fu sradicato in gran parte dell’Europa e degli Stati Uniti all’inizio del xx secolo, ma rimase endemico in tutta l’Africa, l’Asia e il Sud America. L’Organizzazione Mondiale della Sanità ha lanciato un programma di eradicazione in 1967 che includeva il tracciamento dei contatti e campagne di comunicazione di massa — tutte le tecniche di salute pubblica che i paesi hanno utilizzato per controllare l’odierna pandemia di coronavirus. Ma è stato il lancio globale di un vaccino che alla fine ha permesso agli scienziati di fermare il vaiolo nelle sue tracce.

Gli storici ritengono che il vaiolo possa esistere dal 10.000 AC, ma fino ad ora non vi era alcuna prova scientifica che il virus era presente prima del 17 ° secolo. Non è noto come abbia prima infettato gli esseri umani ma, come Covid-19, si ritiene che provenga da animali.

I vichinghi massacrati del 10 ° secolo trovati in una fossa comune al St John’s College, Oxford, facevano parte dello studio. Credito: Thames Valley Archaeological Services

Il professor Martin Sikora, uno degli autori senior che guidano lo studio, dal Centro per GeoGenetics, Università di Copenhagen, ha detto: “La cronologia dell’emergenza del vaiolo è sempre stata poco chiara, ma sequenziando il ceppo più antico conosciuto del virus killer, abbiamo dimostrato per la prima volta che il vaiolo esisteva durante l’era vichinga.

“Anche se non sappiamo con certezza se questi ceppi di vaiolo siano stati fatali e abbiano causato la morte dei vichinghi che abbiamo campionato, certamente sono morti con il vaiolo nel loro flusso sanguigno per essere in grado di rilevarlo fino a 1400 anni dopo. È anche altamente probabile che ci siano state epidemie prima delle nostre scoperte che gli scienziati devono ancora scoprire Prove del DNA.”

Il team di ricercatori ha trovato il vaiolo — causato dal virus variola — in 11 siti di sepoltura dell’era vichinga in Danimarca, Norvegia, Russia e Regno Unito. Lo hanno anche trovato in più resti umani provenienti da Öland, un’isola al largo della costa orientale della Svezia con una lunga storia di commercio. Il team è stato in grado di ricostruire i genomi del virus variola quasi completi per quattro dei campioni.

Il Dr. Lasse Vinner, uno dei primi autori e virologo del Centro GeoGenetico della Fondazione Lundbeck, ha dichiarato: “Comprendere la struttura genetica di questo virus aiuterà potenzialmente i virologi a comprendere l’evoluzione di questo e di altri virus e ad aggiungere alla banca della conoscenza che aiuta gli scienziati a combattere le malattie virali emergenti.

“La prima versione del vaiolo era geneticamente più vicina nell’albero genealogico del vaiolo ai poxvirus animali come camelpox e taterapox, dai gerbilli. Non assomiglia esattamente al vaiolo moderno che mostra che il virus si è evoluto. Non sappiamo come la malattia si sia manifestata nell’era vichinga-potrebbe essere stata diversa da quelle del virulento ceppo moderno che ha ucciso e sfigurato centinaia di milioni.”

Dr. Terry Jones, uno degli autori senior che guidano lo studio, un biologo computazionale con sede presso l’Istituto di Virologia presso Charité — Universitätsmedizin Berlino e il Centro per l’evoluzione dei patogeni presso l’Università di Cambridge, ha detto: “Ci sono molti misteri intorno poxvirus. Trovare il vaiolo così geneticamente diverso nei vichinghi è davvero notevole. Nessuno si aspettava che esistessero questi ceppi di vaiolo. È stato a lungo creduto che il vaiolo fosse nell’Europa occidentale e meridionale regolarmente da 600 DC, intorno all’inizio dei nostri campioni.

“Abbiamo dimostrato che il vaiolo era diffuso anche nel Nord Europa. I crociati di ritorno o altri eventi successivi sono stati pensati per aver portato il vaiolo in Europa, ma tali teorie non possono essere corrette. Mentre i resoconti scritti sulla malattia sono spesso ambigui, i nostri risultati spingono la data dell’esistenza confermata del vaiolo indietro di mille anni.”

Dott. Barbara Mühlemann, uno dei primi autori e biologa computazionale, ha partecipato alla ricerca durante il suo dottorato di ricerca presso il Centre for Pathogen Evolution dell’Università di Cambridge, e ora ha sede anche presso l’Istituto di Virologia di Charité, ha dichiarato: “Gli antichi ceppi di vaiolo hanno un modello molto diverso di geni attivi e inattivi rispetto al virus moderno. Ci sono diversi modi in cui i virus possono divergere e mutare in ceppi più miti o più pericolosi. Questa è una visione significativa dei passaggi che il virus variola ha preso nel corso della sua evoluzione.”

Dott. Jones ha aggiunto: “La conoscenza del passato può proteggerci nel presente. Quando un animale o una pianta si estingue, non ritorna. Ma le mutazioni possono ripresentarsi o invertirsi e i virus possono mutare o fuoriuscire dal serbatoio animale, quindi ci sarà sempre un’altra zoonosi.”

La zoonosi si riferisce a un’epidemia di malattie infettive causata da un agente patogeno che salta da un animale non umano a un essere umano.

La ricerca fa parte di un progetto a lungo termine di sequenziamento di 5000 genomi umani antichi e dei loro patogeni associati reso possibile grazie ad una collaborazione scientifica tra la Lundbeck Foundation, il Wellcome Trust, la Nordic Foundation, e Illumina Inc.

Il professor Willerslev ha concluso: “Il vaiolo è stato sradicato, ma un altro ceppo potrebbe fuoriuscire dal serbatoio animale domani. Quello che sappiamo nel 2020 su virus e agenti patogeni che colpiscono gli esseri umani oggi, è solo una piccola istantanea di ciò che ha afflitto gli esseri umani storicamente.”

Leggi DNA da scheletri in fossa comune Fornisce la prova del vaiolo in età vichinga per ulteriori informazioni su questa ricerca.

Riferimento:” Diversi ceppi di virus variola (vaiolo) erano diffusi nel nord Europa nell’era vichinga ” di Barbara Mühlemann, Lasse Vinner, Ashot Margaryan, Helene Wilhelmson, Constanza de la Fuente Castro, Morten E. Allentoft, Pietro de Barros Damgaard, Anders Johannes Hansen, Sofie Holtsmark Nielsen, Lisa Mariann Strand, Jan Bill, Alexandra Buzhilova, Tamara Pushkina, Ceri Falys, Valeri Khartanovich, Vyacheslav Moiseyev, Marie Louise Schjellerup Jørkov, Palle Østergaard Sørensen, Yvonne Magnusson, Ingrid Gustin, Hannes Schroeder, Gerd Sutter, Geoffrey L. Smith, Christian Drosten, Ron A. M. ; Fouchier, Derek J. Smith, Eske Willerslev, Terry C. Jones e Martin Sikora, 24 luglio 2020, la Scienza.
DOI: 10.1126 / scienza.aaw8977

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