«Черная смерть» оставила след в геноме европейцев и цыган

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.

Карта, иллюстрирующая миграцию цыган из Индии 1000 лет назад.

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.