Обнаружение риновирусов, вызывающих обычную простуду, в законсервированных медицинских образцах и анализ их РНК-генома может позволить нам проследить эволюцию человеческих болезней.
Исторические анатомические препараты конца 1700-х годов в Хантерианском анатомическом музее. Музей анатомии © Хантериан, Университет Глазго
Вирус простуды, которым заразилась женщина в Лондоне около 250 лет назад, был идентифицирован с помощью генетического анализа, что делает его старейшим подтвержденным РНК-вирусом человека.
Секвенирование ДНК позволило ученым обнаружить следы некоторых вирусов возрастом до 50 000 лет в древних человеческих скелетах. Однако многие вирусы, включая риновирусы, вызывающие обычную простуду, имеют геном, состоящий из РНК, которая гораздо менее стабильна, чем ДНК, и обычно разрушается в течение нескольких часов после смерти.
Наши клетки также производят РНК в процессе считывания генетического кода и его преобразования в белки.
В последние годы ученые все чаще отодвигают на более поздний срок возможность извлечения древней РНК, и недавно одна группа исследователей извлекла РНК из шерстистого мамонта, умершего 40 000 лет назад.
«До сих пор большинство исследований древней РНК основывались на исключительно хорошо сохранившихся материалах, таких как образцы вечной мерзлоты или высушенные семена, что значительно ограничивает наши возможности в изучении болезней человека в прошлом», — говорит Эрин Барнетт из Онкологического центра им. Фреда Хатчинсона в Сиэтле, штат Вашингтон.
Начиная с начала 1900-х годов, многие ткани в патологоанатомических коллекциях консервируются в формалине, который защищает РНК от полного и быстрого разрушения. Барнетт и ее коллеги решили поискать в патологоанатомических коллекциях по всей Европе образцы человеческой ткани, возраст которых был больше указанного, и которые могли быть достаточно хорошо сохранены, чтобы РНК могла сохраниться.
В Хантерианском анатомическом музее при Университете Глазго (Великобритания) группа исследователей обнаружила образцы легочной ткани, законсервированные в спирте, а не в формалине, от двух человек – женщины из Лондона, умершей примерно в 1770-х годах, и второго человека, пол которого неизвестен, умершего в 1877 году. У обоих были документально подтвержденные признаки тяжелого респираторного заболевания.
Затем ученые приступили к выделению РНК и ДНК из легочной ткани обоих пациентов. Барнетт говорит, что РНК, выделенная из обоих легких, была «чрезвычайно фрагментирована», причем большинство фрагментов имели длину всего около 20-30 нуклеотидов.
«Для сравнения, молекулы РНК в живых клетках обычно имеют длину более 1000 нуклеотидов, — говорит она. — Поэтому вместо работы с длинными, неповрежденными нитями мы собирали информацию из множества крошечных фрагментов».
Однако постепенно исследователям удалось реконструировать полный РНК-геном риновируса, обнаруженного у женщины XVIII века. Они также нашли доказательства того, что она была заражена бактериями, вызывающими респираторные заболевания, такими как Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae и Moraxella catarrhalis.
Вы можете укрепить свою иммунную систему, но не так, как вы думаете.
От витамина С до микробиома и образа мышления — последние научные исследования в области иммунитета часто противоречат здравому смыслу. Вот как дать своему организму шанс справиться с инфекцией.
Затем они сравнили реконструированный ими старый РНК-вирус с базой данных Национальных институтов здравоохранения США, которая содержит записи о миллионах вирусных геномов, включая множество риновирусов, собранных по всему миру.
Это показало, что исторический геном вируса относится к группе А риновирусов человека и представляет собой вымершую линию, наиболее тесно связанную с современным генотипом, известным как A19. «Сравнивая его с современными вирусами, мы предполагаем, что этот исторический вирус и современный A19 имели общего предка примерно в 1600-х годах», — говорит Барнетт.
«Истории этих двух людей в значительной степени неизвестны, и мы надеемся, что это исследование поможет их узнать», — говорит она.
«Это действительно важное открытие, поскольку оно демонстрирует возможность извлечения РНК из образцов, собранных влажным способом до появления формалина», — говорит Лав Дален из Стокгольмского университета в Швеции.
«Это первый этап того, что в будущем станет взрывным ростом в изучении РНК-вирусов. Многие РНК-вирусы быстро эволюционируют, а это значит, что их изучение в масштабах нескольких сотен лет позволит получить крайне важные данные об эволюции вирусов», — говорит он.
Биорксив DOI: 10.64898/2026.01.29.702071
Источник: www.newscientist.com
