Μια σημαντική επιστημονική ανακάλυψη φέρνει στο φως πολύτιμες πληροφορίες για τη φονικότερη πανδημία της ανθρωπότητας. Ερευνητές από τα Πανεπιστήμια της Βασιλείας και της Ζυρίχης κατάφεραν να αποκωδικοποιήσουν το γονιδίωμα του ιού της ισπανικής γρίπης από ένα ιστορικό δείγμα ηλικίας άνω των 100 ετών, το οποίο φυλασσόταν στη συλλογή Ιατρικής του Πανεπιστημίου της Ζυρίχης. Τα ευρήματα της μελέτης, που δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό BMC Biology, αποκαλύπτουν πως ο ιός είχε ήδη προσαρμοστεί σημαντικά στον ανθρώπινο οργανισμό από την έναρξη της πανδημίας του 1918–1920.
Ένα γονιδίωμα ιού-κλειδί στην κατανόηση μελλοντικών πανδημιών
Η ερευνητική ομάδα, υπό την καθοδήγηση της καθηγήτριας παλαιογενετικής Verena Schünemann από το Πανεπιστήμιο της Βασιλείας, ανέλυσε το RNA του ιού από έναν 18χρονο ασθενή στη Ζυρίχη που πέθανε το καλοκαίρι του 1918, κατά το πρώτο κύμα της πανδημίας στην Ελβετία. Το δείγμα, διατηρημένο σε φορμόλη, αποτέλεσε τη βάση για την ανακατασκευή του πρώτου πλήρους γονιδιώματος του ιού της ισπανικής γρίπης στην Ελβετία.
«Είναι η πρώτη φορά που έχουμε πρόσβαση σε γονιδίωμα του ιού της γρίπης από εκείνη την περίοδο στην Ελβετία. Αυτό μας επιτρέπει να κατανοήσουμε καλύτερα πώς εξελίχθηκε ο ιός στην Ευρώπη», δήλωσε η Schünemann.
Τρεις κρίσιμες μεταλλάξεις: ο ιός είχε ήδη προσαρμοστεί στον άνθρωπο
Η σύγκριση του ελβετικού γονιδιώματος με αντίστοιχα από τη Γερμανία και τη Βόρεια Αμερική αποκάλυψε πως ο ιός είχε ήδη αποκτήσει τρεις κρίσιμες μεταλλάξεις που του επέτρεπαν να μεταδίδεται πιο εύκολα μεταξύ ανθρώπων.
Οι δύο πρώτες μεταλλάξεις καθιστούσαν τον ιό πιο ανθεκτικό σε μια φυσική αντιική πρωτεΐνη του ανθρώπινου ανοσοποιητικού, η οποία λειτουργεί ως φραγμός κατά των ιών που προέρχονται από τα πτηνά. Η τρίτη μετάλλαξη αφορούσε μια πρωτεΐνη της μεμβράνης του ιού, η οποία ενίσχυε την ικανότητά του να προσκολλάται στους υποδοχείς των ανθρώπινων κυττάρων—κάνοντάς τον πιο ανθεκτικό και μολυσματικό.
Καινοτόμα τεχνική για την ανάκτηση αρχαίου RNA
Σε αντίθεση με τους DNA ιούς, όπως οι αδενοϊοί που προκαλούν κοινά κρυολογήματα, οι ιοί της γρίπης βασίζονται σε RNA, το οποίο αποσυντίθεται πολύ πιο εύκολα με την πάροδο του χρόνου. «Το αρχαίο RNA διατηρείται μόνο υπό πολύ συγκεκριμένες συνθήκες. Αναπτύξαμε μια νέα μέθοδο για να ενισχύσουμε την ανάκτηση τέτοιων μορίων RNA από ιστορικά δείγματα», εξηγεί ο Christian Urban, κύριος συγγραφέας της μελέτης από το Πανεπιστήμιο της Ζυρίχης.
Η νέα μέθοδος επιτρέπει την αξιόπιστη ανακατασκευή και την αυθεντικοποίηση αρχαίων γονιδιωμάτων RNA, γεγονός που ανοίγει τον δρόμο για περαιτέρω έρευνα σε παλαιούς ιούς.
Ιατρικές συλλογές: ένα ανεκτίμητο αποθετήριο γνώσης
Η έρευνα πραγματοποιήθηκε σε συνεργασία με τη συλλογή Ιατρικής του Πανεπιστημίου της Ζυρίχης και το Μουσείο Ιατρικής Ιστορίας του Νοσοκομείου Charité στο Βερολίνο. «Οι ιατρικές συλλογές αποτελούν ανεκτίμητο αρχείο για την ανακατασκευή παλαιών ιών RNA. Ωστόσο, η αξία τους παραμένει σε μεγάλο βαθμό ανεκμετάλλευτη», επισημαίνει ο Frank Rühli, συν-συγγραφέας της μελέτης και επικεφαλής του Ινστιτούτου Εξελικτικής Ιατρικής του UZH.
Χτίζοντας ένα μοντέλο πρόβλεψης για τις μελλοντικές πανδημίες
Η επιστημονική ομάδα εκτιμά πως τα ευρήματα της μελέτης είναι καθοριστικά για την πρόληψη μελλοντικών πανδημιών. «Όσο καλύτερα κατανοούμε τη δυναμική της προσαρμογής ενός ιού στον άνθρωπο σε βάθος χρόνου, τόσο καλύτερα μπορούμε να αναπτύξουμε προβλεπτικά μοντέλα», δηλώνει η Schünemann.
«Ο συνδυασμός ιστορικών, επιδημιολογικών και γενετικών δεδομένων μας επιτρέπει να διαμορφώσουμε μια τεκμηριωμένη βάση για προβλέψεις», προσθέτει ο Kaspar Staub, συν-συγγραφέας της μελέτης. Όπως σημειώνει, το μέλλον της έρευνας απαιτεί περαιτέρω ανακατασκευές γονιδιωμάτων ιών και αναλύσεις σε βάθος χρόνου.
Η μελέτη αυτή, με τη διαχρονική της προσέγγιση, αναδεικνύει πώς η ιστορία και η σύγχρονη επιστήμη μπορούν να συνεργαστούν για την προστασία της δημόσιας υγείας του αύριο.
