Il vaiolo e altri virus affliggevano gli esseri umani molto prima di quanto sospettato

 

Le prove del DNA hanno anche fornito informazioni sulla virulenza dell’antico vaiolo:  i vichinghi, per esempio, portavano un lignaggio variola estinto molto diverso dal ceppo moderno.

 

 

La data della fine del vaiolo è nota. Dopo aver ucciso più di 300 milioni di persone nel ventesimo secolo, ha ucciso la sua ultima vittima nel 1978. E due anni dopo, l’8 maggio 1980, l’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) dichiarò che il virus variola, che causa il vaiolo, era stato eradicato.

Ma le origini di questo virus devastante sono rimaste oscure. Solo ora, le prove genetiche stanno iniziando a scoprire quando il vaiolo ha iniziato a colpire gli esseri umani. Si è arrivati prima a 600 anni fa, poi a 1.700 anni fa.

E la caccia indietro nel tempo continua. Sull’ultimo Nature si racconta di che cosa hanno scoperto gli archeo-genetisti.  Un gruppo di ricerca internazionale si è dedicato per anni ad esaminare DNA virali in antichi resti umani.

E sono arrivati a scoprire (per ora) che il virus del vaiolo circolava negli esseri umani già almeno 1.700 anni fa, nel periodo turbolento intorno alla caduta dell’Impero Romano d’Occidente, quando molti popoli stavano migrando attraverso l’Eurasia.

Il passo precedente, nel 2016, aveva individuato variola in resti del XVII secolo, nel DNA estratto da una mummia lituana. “Abbiamo dimostrato che 1.000 anni prima, durante l’era vichinga, la variola era già abbastanza diffusa in Europa”, afferma Martin Sikora, genetista evoluzionista presso l’Università di Copenaghen.

Il vaiolo è solo l’ultimo esempio di una grave malattia infettiva la cui storia è stata improvvisamente e sostanzialmente riscritta dall’analisi del DNA antico negli ultimi dieci anni. All’inizio di quest’anno, uno studio ha riferito che il virus del morbillo (che si pensava emerso negli esseri umani intorno al IX secolo) in realtà infettava le persone già nel primo millennio A.C., che è quando la sua sequenza sembra essersi discostata (salto di specie) dal correlato (e ora sradicato) virus della peste bovina, che infettava il bestiame.

Nel 2018, il team di Sikora ha dimostrato che l’epatite B aveva infettato gli esseri umani dall’età del bronzo, 5.000 anni fa; nel 2015, il team ha riportato un’origine altrettanto precoce per la peste, causata dal batterio Yersinia pestis.

Tuttavia, non tutti gli studi genetici hanno spostato le origini della malattia indietro nel tempo: nel 2014, un gruppo tedesco ha scritto che la tubercolosi aveva infettato gli esseri umani da meno di 6.000 anni, e non da 12.000 come era stato ipotizzato, per non parlare dei 70.000 anni indietro come alcuni studiosi avevano precedentemente suggerito.

Questi risultati stanno cambiando lo scenario di come le malattie infettive hanno colpito gli esseri umani nel corso della storia, afferma Ann Carmichael, storica della peste presso l’Indiana University di Bloomington. Le prove del DNA suggeriscono che malattie come la peste e l’epatite B sono associate a importanti migrazioni preistoriche, cosa che ora sembra essere vera anche per la variola.

Se le migrazioni hanno portato le malattie in nuove aree o è stato l’emergere di malattie a costringere le persone a spostarsi è una domanda a cui archeologi, storici e genetisti sperano di essere in grado di rispondere.

Le prove del DNA hanno anche fornito informazioni sulla virulenza dell’antico vaiolo: l’ultimo lavoro suggerisce che i vichinghi, per esempio, portavano un lignaggio variola estinto molto diverso dal ceppo moderno. Integrare la genetica con la storia e l’archeologia è il lavoro che ci aspetta, dice l’archeologo Søren Sindbæk dell’Università di Aarhus in Danimarca.

Prima della rivoluzione dello studio del DNA antico, i ricercatori dovevano fare affidamento sull’esame degli scheletri (o, più raramente, delle mummie) per individuare (o ipotizzare) prove visibili di malattia, come sintomi rivelatori di lebbra o sifilide, per esempio, e incrociando l’osservazione con documenti storici. Ma molte infezioni non lasciano segni visibili sull’osso.

Altri indizi indiretti sull’età di alcune malattie sono venuti dalla stima dell’età e della distribuzione geografica delle mutazioni protettive negli esseri umani: le persone i cui globuli rossi mancano degli “antigeni Duffy”, per esempio, godono di una certa protezione contro il parassita della malaria, il Plasmodium vivax.

I ricercatori sono in grado di individuare frammenti di DNA patogeno dai resti umani a partire dal 1990. E negli ultimi dieci anni, i sequenziatori di DNA di nuova generazione in grado di leggere una miriade di brevi frammenti (utili per sequenziare il DNA danneggiato dopo centinaia o migliaia di anni) hanno aiutato i ricercatori a ricostruire interi genomi di antichi agenti patogeni.

Nel 2011, gli scienziati hanno pubblicato il primo genoma di Y. pestis, raccolto da quattro scheletri in un cimitero londinese dove migliaia di vittime della peste nera furono sepolte nel XIV secolo. Ora è di routine esaminare antichi resti umani alla ricerca di agenti patogeni noti, afferma Eske Willerslev, un genetista evoluzionista dell’Università di Cambridge, nel Regno Unito, che ha lavorato allo studio del vaiolo.

Al momento, i ricercatori hanno esaminato il DNA raccolto da 1.867 individui che vivevano in Eurasia e nelle Americhe tra 32.000 e 150 anni fa. Hanno trovato tratti di DNA che assomigliavano ai moderni ceppi di variola in 26 di essi; per 13, sono stati in grado di tornare ai resti originali ed estrarre più DNA variola attraverso l’analisi mirata, una tecnica che utilizza DNA sintetizzato in laboratorio per individuare filamenti simili da ossa o denti.

I ricercatori hanno individuato nell’osso mastoideo (una parte del cranio vicina all’orecchio) come una buona fonte di DNA antico, perché è l’osso di mammifero più denso e quindi conserva bene il DNA umano. Ma gli agenti patogeni hanno maggiori probabilità di apparire nei denti, perché più sangue scorre attraverso di loro.

Undici di questi individui risalivano al 600-1050 circa, sovrapponendosi all’era vichinga, e provenivano dall’attuale Scandinavia, Russia e Regno Unito. Uno è stato portato alla luce da una fossa comune a Oxford, nel Regno Unito, e si pensa che sia morto nel massacro del giorno di San Brice del 1002, quando il re inglese Etelredo l’Impreparato ordinò lo sterminio di persone identificate come danesi.

Quattro individui dell’era vichinga hanno fornito abbastanza DNA virale per i ricercatori per ricostruire genomi di variola quasi completi, che hanno confrontato con le moderne sequenze di variola. Sorprendentemente, il lignaggio che infettava i campioni dell’era vichinga non era un antenato diretto dei lignaggi del diciannovesimo e ventesimo secolo. “È una traiettoria evolutiva separata che si è estinta ad un certo punto e, per quanto ne sappiamo, non è più presente oggi”, dice Sikora.

I ricercatori hanno tracciato questo albero genealogico del vaiolo utilizzando un approccio da “orologio molecolare”: hanno misurato quanto differivano i lignaggi antichi e moderni e hanno utilizzato la velocità con cui le differenze genetiche si accumulano per calcolare quanto tempo era trascorso da quando i lignaggi si sono divisi.

Questa analisi suggerisce che il loro antenato comune più recente visse circa 1.700 anni fa. Ciò non significa che la malattia abbia raggiunto per la prima volta gli esseri umani in quel momento, afferma Terry Jones, un biologo computazionale con sede presso l’ospedale Charité di Berlino e l’Università di Cambridge, che ha lavorato al progetto; è semplicemente la data della coalescenza di tutte le diversità campionate finora. Un gruppo ha esaminato abbastanza individui dell’età del bronzo, del neolitico e del mesolitico (che si estende dal 15.000 al 1.200 A.C. circa) senza trovare il virus variola, per dire che è improbabile che il vaiolo circolasse ampiamente prima di 3.000-4.000 anni fa.

Altri ricercatori hanno ipotizzato, invece, che la variola stesse infettando gli esseri umani ben prima di 1.700 anni fa. I documenti storici suggeriscono che una malattia simile al vaiolo è stata con noi per più di 3.000 anni, e potrebbe anche aver ucciso il giovane faraone Ramses V nel XII secolo A.C., anche se nessuno può essere certo che avesse il vaiolo o che, se lo ha avuto, la malattia lo abbia ucciso.

Le ultime prove del DNA non fanno luce su questa ipotesi, ma un progetto egiziano per analizzare il DNA delle mummie reali dovrebbe essere terminare nel 2022.