Палеонтология

Малярия долгое время была причиной значительного количества смертей в европейских городах, однако генетическое разнообразие ее возбудителей в исторической Европе оставалось практически неизученным. Анализ древней ДНК из костных останков членов семьи Медичи позволил впервые идентифицировать ранее неизвестный штамм возбудителя этой болезни, циркулировавший в центральной части Италии в XVI веке.

Семья Медичи сыграла большую роль в истории европейского Нового времени. Будучи богатейшими банкирами Европы, они финансировали искусство, политику и науку, а также подарили миру четырех римских пап и двух французских королев. Не меньшую роль сыграла в истории Италии малярия. В особенности в болотистых районах Тосканы, где болезнь была эндемичной вплоть до середины XX века.

До недавнего времени знания о генетическом разнообразии возбудителей малярии в исторической Европе были крайне фрагментарны. Ситуация начала меняться благодаря прорывам в области палеомикробиологии. Ряд исследований, вышедших в последние 20 лет, помог найти генетические следы возбудителей малярии в останках людей каменного века Южной Италии, железного века Австрии и других. Кроме того, исследователи обобщили данные о 13 древних геномах плазмодия из Европы, Азии и Америки, охватывающих почти 2700 лет.

Однако информация о штаммах, циркулировавших в Центральной Италии в эпоху Возрождения, полностью отсутствовала. Международная группа ученых, стремясь восполнить этот пробел, исследовала костные останки двух братьев из рода Медичи: великого герцога Франческо I (1541–1587) и кардинала Джованни (1543–1562).

Их смерти, согласно историческим хроникам, сопровождались симптомами, характерными для малярии. Ученые извлекли древнюю ДНК из фрагментов ребер и применили метод целевого обогащения с использованием зондов, специфичных к митохондриальной ДНК шести видов возбудителя малярии — Plasmodium. Этот подход позволил «выловить» следы патогена из образцов, где большая часть ДНК была человеческой или бактериальной. Результаты исследования опубликовал журнал iScience.

В останках кардинала Джованни исследователи обнаружили и реконструировали 1865 пар нуклеотидов митохондриального искомого генома, что составило почти треть от его полной длины. Этот штамм оказался ранее неохарактеризованным, несущим две уникальные мутации. В останках великого герцога Франческо I количество паразитарной ДНК было минимальным, но все же удалось выявить следы сразу двух видов. Это может говорить о возможной коинфекции.

Для определения места нового штамма среди известных ученые провели филогенетический анализ, включив в него девять других древних и 31 современный образец со всего мира. Анализ сети показал, что штамм кардинала Джованни отделен всего двумя мутациями от центральной группы, объединяющей древние образцы из Австрии, Южной Италии, Франции, с Тайваня, из Карибского бассейна и Испании.

Структура этой мутации указала на внезапное расширение возбудителя малярии в Европе в указанный период. Ученые полагают, что следствием такого расширения и стало заражение Медичи этим возбудителем.