به نقل از «باشگاه خبرنگاران»

ویروس‌ باستانی آبله را بشناسیم

تاریخ انتشار: ۱۰ خرداد ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۵۱۲۹۲۵۴

به گفته محققان تاریخ ریشه کن شدن ویروس آبله مشخص است. پس از کشتن بیش از ۳۰۰ میلیون نفر در قرن بیستم، آخرین قربانی خود را در سال ۱۹۷۸ گرفت. دو سال بعد، در ۸ می ۱۹۸۰، مجمع جهانی بهداشت اعلام کرد که ویروس واریولا که باعث آبله می‌شود، ریشه کن شده است. اما منشا این ویروس ویرانگر مبهم است. اکنون، شواهد ژنتیکی از زمانی که آبله برای اولین بار شروع به حمله به مردم کرد، آشکار می‌شود.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

یک تیم تحقیقاتی بین‌المللی این هفته پس از سال‌ها بررسی DNA ویروسی در بقایای انسان‌های باستانی گزارش داد که تا سال ۶۰۰ پس از میلاد انسان‌ها حامل واریولا بودند. این تحلیل همچنین نشان می‌دهد که ویروس حتی زودتر در انسان‌ها در گردش بوده است. حداقل ۱۷۰۰ سال پیش، زمانی که بسیاری از مردم در سراسر اوراسیا مهاجرت می‌کردند.

این تحقیق شواهد DNA آبله را به یک هزاره عقب می‌اندازد. در سال ۲۰۱۶، محققان با استفاده از DNA استخراج شده از یک مومیایی لیتوانیایی، قدمت آن را به قرن هفدهم تعیین کردند. مارتین سیکورا، متخصص ژنتیک تکاملی در دانشگاه کپنهاگ و یکی از اعضای این تیم گفت: ما نشان داده‌ایم که ۱۰۰۰ سال قبل، در عصر وایکینگ‌ها، واریولا در اروپا بسیار گسترده بود.

آبله تنها آخرین نمونه از یک بیماری عفونی جدی است که تاریخچه آن به طور ناگهانی و اساسی توسط تجزیه و تحلیل DNA باستانی در دهه گذشته بازنویسی شده است. در اوایل سال جاری، مطالعه‌ای نشان داد که ویروس سرخک - که تصور می‌شود در حدود قرن نهم در انسان ظاهر شده است - ممکن است در هزاره اول قبل از میلاد به مردم سرایت کرده باشد؛ یعنی زمانی که به نظر می‌رسد توالی آن از موارد مرتبط متفاوت است.
ویروس آفت گاو که گاو را آلوده کرده است. در سال ۲۰۱۸، تیم سیکورا نشان داد که هپاتیت B انسان را از عصر برنز، ۵۰۰۰ سال پیش، آلوده کرده است. در سال ۲۰۱۵، این تیم منشا اولیه مشابهی را برای طاعون گزارش کردند.

با این حال، همه مطالعات ژنتیکی منشأ بیماری را در زمان به عقب منتقل نکرده اند. در سال ۲۰۱۴، یک گروه به رهبری آلمان گزارش داد که سل برای کمتر از ۶۰۰۰ سال انسان را آلوده کرده است.

آن کارمایکل، مورخ طاعون در دانشگاه ایندیانا در بلومینگتون، می‌گوید این یافته‌ها درک محققان را از چگونگی تاثیر بیماری‌ها بر جمعیت انسان در طول تاریخ متزلزل می‌کند.

شواهد DNA نشان می‌دهد که بیماری‌هایی مانند طاعون و هپاتیت B با مهاجرت‌های عمده ماقبل تاریخ مرتبط هستند. چیزی که به نظر می‌رسد اکنون در مورد واریولا نیز صادق است. این که آیا مهاجرت‌ها بیماری‌ها را به مناطق جدیدی آورده یا ظهور بیماری‌ها باعث حرکت افراد شده است، سؤالی بدون پاسخ است.

شواهد دی‌ان‌ای همچنین بینش‌هایی در مورد بیماری‌زایی آبله باستانی ارائه کرده اند. برای مثال، آخرین کار نشان می‌دهد که وایکینگ‌ها یک دودمان منقرض شده واریولا کاملاً متفاوت از سویه‌های امروزی داشتند.

ژنوم‌های پاتوژن باستانی

قبل از انقلاب DNA باستانی، محققان مجبور بودند به بررسی اسکلت‌ها - یا به ندرت مومیایی‌ها - برای شواهد قابل مشاهده از بیماری، برای مثال، تشخیص علائم جذام یا سیفلیس و ارجاع متقابل به سوابق تاریخی تکیه کنند؛ اما بسیاری از عفونت‌ها آثار قابل مشاهده‌ای روی استخوان باقی نمی‌گذارند.

محققان از دهه ۱۹۹۰ توانسته‌اند قطعاتی از DNA پاتوژن را از بقایای باقی مانده کشف کنند و در دهه گذشته، توالی‌سنج‌های DNA نسل بعدی که می‌توانند بی‌شمار قطعات کوتاه را بخوانند - مفید برای تعیین توالی DNA آسیب‌دیده پس از صد‌ها یا هزاران سال - به محققان کمک کرده‌اند تا کل ژنوم پاتوژن‌های باستانی را بازسازی کنند.

در سال ۲۰۱۱، دانشمندان اولین ژنوم ۷ Y. pestis را منتشر کردند که از چهار اسکلت در قبرستانی در لندن جمع آوری شده بود، جایی که هزاران قربانی مرگ سیاه در قرن چهاردهم در آن جا دفن شده بودند.

محققان DNA جمع آوری شده از ۱۸۶۷ فرد را که بین ۳۲۰۰۰ تا ۱۵۰ سال پیش در اوراسیا و قاره آمریکا زندگی می‌کردند، غربالگری کردند. آن‌ها بخش‌هایی از DNA را یافتند که شبیه سویه‌های واریولای مدرن در ۲۶ مورد از آن‌ها بود. برای ۱۳ سال، آن‌ها توانستند به بقایای اصلی برگردند و DNA واریولای بیشتری را از طریق گرفتن هدفمند استخراج کنند، تکنیکی که از DNA سنتز شده در آزمایشگاه برای تشخیص رشته‌های مشابه از استخوان‌ها یا دندان‌ها استفاده می‌کند. (محققان روی استخوان سنگی - بخشی از جمجمه نزدیک گوش - به عنوان منبع خوبی از DNA باستانی استفاده کرده اند؛ زیرا متراکم‌ترین استخوان پستانداران است و بنابراین DNA انسان را به خوبی حفظ می‌کند. اما عوامل بیماری زا به احتمال زیاد ظاهر می‌شوند.

یازده نفر از این افراد مربوط به حدود سال‌های ۶۰۰ تا ۱۰۵۰ پس از میلاد مسیح بودند و آن‌ها از اسکاندیناوی، روسیه و انگلستان امروزی تبار بودند.

چهار فرد از دوره وایکینگ‌ها DNA ویروسی کافی برای محققان فراهم کردند تا بتوانند ژنوم‌های تقریباً کامل واریولا را بازسازی کنند و آن‌ها را با توالی‌های واریولای مدرن مقایسه کردند.

با کمال تعجب، دودمان آلوده به نمونه‌های دوره وایکینگ‌ها نیای مستقیم دودمان قرن نوزدهم و بیستم نبودند.

ویروس شناس سیکورا گفت: «این یک مسیر تکاملی جداگانه است که در مقطعی از بین رفت و تا آن جا که می‌دانیم، امروز دیگر وجود ندارد.»

محققان این شجره خانوادگی را با استفاده از رویکرد «ساعت مولکولی» ردیابی کردند. آن‌ها میزان تفاوت دودمان باستانی و مدرن را اندازه‌گیری کردند و از سرعت انباشته شدن تفاوت‌های ژنتیکی برای محاسبه مدت زمان سپری شده از تقسیم دودمان استفاده کردند. این تجزیه و تحلیل نشان می‌دهد که آخرین جد مشترک آن‌ها در حدود ۱۷۰۰ سال پیش می‌زیسته است

محقق ویلرسلوف می‌گوید که فکر می‌کند گروهش به اندازه کافی افراد مربوط به عصر برنز، نوسنگی و میانسنگی (از حدود ۱۵۰۰۰ تا ۱۲۰۰ قبل از میلاد) را - بدون یافتن واریولا - غربال کرده است تا بگوید که بعید است آبله قبل از ۳۰۰۰ تا ۴۰۰۰ سال پیش به طور گسترده در گردش بوده باشد.

سایر محققان حدس زده اند که واریولا قبل از ۱۷۰۰ سال پیش انسان را آلوده می‌کرد. سوابق تاریخی حاکی از آن است که بیش از ۳۰۰۰ سال است که یک بیماری شبیه آبله در ما وجود داشته است و حتی ممکن است فرعون جوان رامزس پنجم را در قرن دوازدهم قبل از میلاد کشته باشد.

دانشمندانی که در مطالعه واریولا شرکت ندارند تحت تأثیر این کار قرار گرفته اند. مایکل ووروبی، زیست‌شناس تکاملی در دانشگاه آریزونا در توسان می‌گوید: «این مقاله جدید نشان می‌دهد که دودمان‌هایی وجود داشتند که ما نسبت به آن‌ها کاملاً ناآگاه بودیم».

توزیع ژنوتیپ‌های پاتوژن و نحوه تغییر آن‌ها در طول زمان ممکن است روشنگر چگونگی حرکت مردم در گذشته باشد. به عنوان مثال، کشف Y. pestis در دندان‌های نگهداری شده گله داران یامنایا که از استپ اروپای شرقی به اروپا آمده بودند، این نظریه را به وجود آورد که این مهاجمان پس از ۳۵۰۰ سال قبل از میلاد با گسترش طاعون در جوامع کشاورزی نوسنگی، زوال جوامع کشاورزی نوسنگی را تسریع کردند..

محققان می‌گویند که تحقیقات در مورد تاریخچه تکاملی ویروس‌ها نیز ممکن است در محافظت از مردم در آینده مفید باشد.

لاسه وینر ویروس شناس از دانشگاه کپنهاگ، نویسنده دیگری در این مقاله گفت: پیش بینی این که تکامل ویروس به کجا می‌رود بسیار سخت است؛ اما با دانستن این که کجا بوده است، ما ایده بهتری از احتمالات تنوع پیدا می‌کنیم و برای درمان اقدام می کنیم.

منبع: نیچر

باشگاه خبرنگاران جوان علمی پزشکی کلينيک

منبع: باشگاه خبرنگاران

کلیدواژه: ویروس تکامل ویروس نشان می دهد قبل از میلاد وایکینگ ها بیماری ها سال پیش

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.yjc.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «باشگاه خبرنگاران» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۵۱۲۹۲۵۴ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

هوش مصنوعی در جستجوی راز آلزایمر: کاوش در ارتباط بین روده و مغز!

عصر ایران - به تازگی از یادگیری ماشینی برای پیش‌ بینی نحوه اتصال متابولیت‌ های ایجاد شده در روده با گیرنده‌ های موجود در روده و مغز استفاده بسیاری شده است.

مجموعه ای از متابولیت ها و جفت های متصل شونده به گیرنده که اخیرا توسط محققان ایجاد شده اند، می توانند به منظور روشن کردن نقش میکروبیوم در بیماری آلزایمر مورد استفاده قرار گیرند.

محققان کلینیک کلیولند ویژگی های بیش از 1 میلیون جفت بالقوه متابولیت و گیرنده را ارزیابی کرده اند تا ببینند که کدام یک از آنها می توانند به یکدیگر متصل شوند. با شناسایی متابولیت‌ های متصل به گیرنده‌ های خاص، محققان توانستند مسیرهای بیولوژیکی را که این متابولیت‌ ها ممکن است تحت تاثیر قرار دهند و همچنین هدف برخی از گیرنده ‌ها را شناسایی کنند.

مطالعه مورد نظر از طریق مجله سل ریپورتز در اختیار علاقه مندان قرار گرفته است. نویسنده اصلی این تحقیق دکتر Feixiong Cheng، مدیر مرکز ژنوم کلینیک کلیولند، در یک بیانیه مطبوعاتی توضیح داد:

«متابولیت های روده کلید بسیاری از فرآیندهای فیزیولوژیکی در بدن ما هستند و همانطور که میدانیم برای هر کلید قفلی وجود دارد. البته مشکل این است که ما ده‌ ها هزار گیرنده و هزاران متابولیت در بدن خود داریم و تشخیص اینکه کدام کلید با کدام قفل جفت و جور می شود، روندی کند و پرهزینه به شمار می رود. به همین دلیل است که تصمیم گرفتیم از هوش مصنوعی استفاده کنیم.»

سلامت روده چگونه بر سلامت مغز تاثیر می گذارد؟

وجود برخی متابولیت ها در روده تا حدی نشان دهنده حضور باکتری های خاص در این محیط است، زیرا این متابولیت ها از طریق تجزیه مواد غذایی در روده توسط باکتری ها ایجاد می شوند.

بیماری آلزایمر پیش از این نیز با تغییرات مشخص در میکروبیوم روده در انسان مرتبط شده است و احتمالا روده به واسطه نقشی که در عملکرد ایمنی دارد بر سلامت مغز اثر می گذارد. این مطالعات از طریق سری مجلات ناشر بریتانیایی بایومد مرکزی قابل دسترسی هستند.

دکتر استیو گندرون متخصص ایمونولوژی و غدد درون ریز که در مطالعه اخیر شرکت نداشته، در توضیح مکانیسم های احتمالی قیاس زیر را انجام داده است:

«روده را به عنوان یک بازار شلوغ تصور کنید که در آن انواع مواد شیمیایی مبادله می شوند. این مواد شیمیایی می توانند از جریان خون استفاده و به ایستگاه مرکزی مغز راه پیدا کنند. دانشمندان معتقد هستند که این خط ارتباطی ممکن است بر سلامت مغز اثر بگذارد زیرا اگر بازار (روده) شروع به فروش اقلام نامناسب (مانند مواد شیمیایی التهابی) کند، احتمال ابتلا به زوال مغز وجود خواهد داشت، یعنی همان مشکلی که در آلزایمر می بینیم. درست شبیه به این که از مواد فاسد در پخت کیک استفاده شده باشد!»

در حالی که نقش سیستم ایمنی در بیماری آلزایمر به خوبی شناخته نشده است، تحقیقات التهاب را با افزایش خطر ابتلا به این بیماری مرتبط می‌ دانند و در این زمینه هم نظر هستند که التهاب مزمن می‌ تواند در شروع بیماری مذکور نقش داشته باشد.

دکتر چنگ، نویسنده اصلی مطالعه، اضافه می کند: «بیماری آلزایمر یک بیماری چالش برانگیز به دلیل عدم وجود درمان موثر است. با این حال محور مغز-روده پتانسیل بالایی به منظور درمان اختلالات مغزی از خود نشان داده است.»

استفاده از هوش مصنوعی برای کشف مسیرهای نهفته در پس بیماری در آلزایمر

اگر بتوان از اتصال مضر متابولیت ها با گیرنده ها جلوگیری کرد، احتمال ابتلا به بیماری آلزایمر را نیز می توان کاهش داد. برای شناسایی جفت‌ های متصل شونده، محققانی که در مطالعه حاضر بودند ابتدا یک تجزیه و تحلیل ژنتیکی برای شناسایی رابطه میان 408 گیرنده‌ و بیماری آلزایمر انجام دادند.

محققان با استفاده از کد ژنتیکی این گیرنده ‌ها، از منابع هوش مصنوعی (AI) موجود برای پیش‌ بینی شکل پروتئین‌ های قابل اتصال، استفاده کردند. این روش دید خوبی از شکل نواحی اتصال گیرنده ها به دست می دهد.

در ادامه محققان توانستند پیش بینی کنند که کدام متابولیت ها و چگونه به این گیرنده ها متصل می شوند. بیشتر متابولیت های کشف شده لیپید یا متابولیت های لیپید مانند بودند.

و اما اهداف درمانی جدید برای آلزایمر؟

محققان همچنین چگونگی پاسخ این گیرنده ها به میکروبیوم افراد مبتلا به بیماری آلزایمر را بررسی کردند. آنها با بررسی باکتری‌ هایی که در میکروبیوم افراد مبتلا به بیماری آلزایمر فراوان هستند، دو متابولیت آگماتین و فنتیل ‌آمین را شناسایی کردند که به ترتیب توسط باکتروئیدس فراژیلیس و رومینوکوک به وفور تولید می‌ شوند.

سپس محققان تصمیم گرفتند با استفاده از سلول‌ های بنیادی افراد مبتلا به آلزایمر، تاثیر این متابولیت‌ ها را بر نورون‌ های بیماران زیر نظر بگیرند.

آنها دریافتند که آگماتین سطوح p-tau181، p-tau205، و تاو کل را کاهش می دهد. مطالعات بیشتر روی فنتیل ‌آمین نیز نشان داد که این متابولیت به طور قابل توجهی سطوح p-tau181، p-tau205 و تاو کل را در نورون‌ ها به صورت وابسته به دوز کاهش می‌ دهد.

این یک یافته امیدوار کننده است، زیرا تجمع بیش از حد پروتئین تاو با ایجاد بیماری آلزایمر مرتبط است.

چنگ گفت: «در مطالعات کنونی، ما صرفا فسفوریلاسیون تاو را اندازه‌گیری کردیم، زیرا فسفوریلاسیون تاو یک سنجش قوی‌ و دقیق است. ما همچنین در حال انجام مطالعات پیش بالینی (حیوانی) بیشتری برای بررسی دقیق تر اثربخشی متابولیت های روده (به عنوان مثال، آگماتین) هستیم و ممکن است آن را در آزمایشات آینده و در افراد مسن نیز پیگیری کنیم.»

نویسندگان مطالعه خاطرنشان می‌ کنند که 99 درصد از آزمایشات بالینی در مورد مداخلات دارویی برای بیماری آلزایمر موفقیت‌ آمیز نبوده است و چنگ اضافه می کند که یافته‌ های آنها می‌ تواند به یک هدف جدید اشاره کند:

«این موضوع دقیقا همان فرضیه ما را شکل می دهد: بهبود سلامت روده ممکن است بر سطوح تاو در مغز تاثیر بگذارد، از بیماری آلزایمر پیشگیری یا حتی آن را درمان کند. با این حال، برای بررسی بیشتر این فرضیه به تحقیقات بیشتری در آینده نیاز داریم و اکنون با استفاده از نمونه ‌های حیوانی و انسانی روی آن کار می‌ کنیم.»

کانال عصر ایران در تلگرام بیشتر بخوانید: سلامت روده چه ربطی به سلامت روانی دارد؟/ این مطلب را حتما بخوانید