Ученые Южно-Уральского государственного университета в составе международной команды археологов и палеогенетиков занимаются исследованием болезней, следы которых обнаружены при изучении ДНК людей бронзового века. Удалось установить, что среди частей скелета древних людей зубы наиболее точно отображают картину заболеваний человека.
Парадоксальные данные ДНК
В исследовании задействованы специалисты из Швеции, Дании, Великобритании, Армении, Эстонии и России. Особый вклад сделан учеными ЮУрГУ: именно ими были предоставлены генетические данные, в которых обнаружены следы заболеваний.
В настоящее время генетики выработали своего рода иерархию частей человеческого скелета. Так, лучше всего ДНК сохраняется в одной из костей черепа — пирамиде височной кости (она также называется каменистой костью). Ее исследование позволяет расшифровать геном человека и определить его пол. Следующими в данной иерархии являются зубы, которые также хорошо сохраняют ДНК. Меньше возможностей извлечь генетический материал из длинных костей нижних конечностей человека. Однако данные, полученные в результате исследования каменистой кости и зубов одного человека, могут различаться. Этому посвящена одна из статей международного научного коллектива, вышедшая в 2018 году и индексируемая в базах данных Scopus и Web of Science, — «Древняя патогенная ДНК в человеческих зубах и пирамидах височной кости» (журнал Ecology and Evolution).
Национальный центр ДНК-секвенирования (Копенгаген) — лаборатория, проводившая анализ палеогенетики
«Результаты анализов, сделанных по разным частям скелета, отличаются весьма существенно. Зубы наиболее точно отображают различные заболевания человека. И это очень важный вывод с точки зрения дальнейшей стратегии исследования: если мы хотим обнаружить следы древних заболеваний, то, конечно, надо изучать соответствующие части тела, а не те, что лучше всего сохранили ДНК. Так, нами были обнаружены следы чумы в составе генетического материала, извлеченного из зубов. Речь идет о бактериях чумы, которых не были найдены при исследовании каменистой кости. Таким образом, изучение зубов и кости черепа одного и того же человека в одном случае выявило следы заболевания, а в другом случае — нет», — рассказывает главный научный сотрудник Научно-образовательного центра евразийских исследований ЮУрГУ, ведущий научный сотрудник Института истории и археологии УрО РАН, доктор исторических наук Андрей Епимахов.
Будет воссоздана история древних болезней
Учеными были исследованы останки 150 человек, часть из них жила на территории Южного Урала в бронзовом веке (также были привлечены материалы от Алтая до Центральной Европы). В результате анализа зубов у 5 индивидов были выявлены следы заболеваний, при этом четверо из них оказались здоровыми по результатам исследования височной кости. Таким образом, были обнаружены особые закономерности сохранения следов заболевания, и этот аспект очень важен с точки зрения ученых-палеогенетиков. Выводы о наличии заболевания будут делаться не на основе анализа одной из частей тела человека, поскольку в таком случае оно может быть не обнаружено. Для этого необходимо изучение определенной части скелета. Значимость данного исследования заключается в том, что оно позволит не только усовершенствовать методику исследования заболеваний древних людей, но также исключит дорогостоящие и сложные анализы, данные которых могут не подтвердить наличие болезни, т.е. дать недостоверную информацию о состоянии здоровья древнего человека.
Сравнение сохранности следов заболеваний в костях черепа и зубах древних индивидов
«Исследование останков людей бронзового века позволило нам обнаружить следы двух заболеваний — чумы и гепатита В. Эта работа проводится следующим образом: выделяется ДНК, после чего анализируются различные видоизменения в нем, которые возникли вследствие заражения человека вирусом, а также остатки самого вируса, — объясняет Андрей Владимирович. — В настоящее время все генетики в основном ориентируются на изучение черепных костей, где шансы на сохранность цепочек гораздо выше. Но проделанное нами изучение пирамиды височной кости показало, что следов заболевания у зараженных людей нет. Эта парадоксальная картина приводит к следующему выводу: зубы более «открыты» к заболеваниям, и сохранность следов заболевания в них лучше, чем в каменистых костях черепа».
Работа с ДНК древнего человека позволит ученым восстановить историю его болезней. Так, самые ранние следы чумы были обнаружены на Алтае и в Южной Сибири. В Европу болезнь пришла в последнюю очередь, и она двигалась с востока на запад. То, в каком направлении и с какой скоростью распространялись заболевания, какие исторические процессы способствовали этому, очень важно на современном этапе развития исторической науки. Даже сейчас человечеству многое неизвестно о том, какой была жизнь несколько тысяч лет назад. Исследование древних болезней позволит ученым восстановить картину образа жизни в бронзовом веке.