Biologiczne ślady dawnych epidemii mogą kryć się w bibliotekach. Wirusa ospy owiec znaleziono w pergaminach sprzed ponad tysiąca lat

Międzynarodowy zespół kierowany przez University College Dublin przebadał 754 próbki pochodzące ze szczątków zwierząt oraz przedmiotów wykonanych z ich tkanek, w tym średniowiecznych pergaminów. Ponieważ pergamin powstawał ze skór zwierząt, mógł zachować fragmenty materiału genetycznego obecnego w ich organizmach. Naukowcy szukali kapripokswirusów – grupy obejmującej wirusy ospy owiec, ospy kóz i guzowatej choroby skóry bydła. Ich ślady wykryto w 41 próbkach. Na tej podstawie udało się odtworzyć 22 dawne genomy wirusa ospy owiec, z czego 21 opisano po raz pierwszy.

Najstarsze genomy pochodziły z zębów owiec znalezionych w osadach pasterskich na eurazjatyckim stepie. Materiał z Myrzhik, na terenie dzisiejszego Kazachstanu, datowano na lata 1875–1645 p.n.e., a z Rublevo-VI w Rosji – na 1336–1130 p.n.e. Oznacza to, że ospa owiec krążyła w stadach co najmniej 3,7 tys. lat temu.

Choroba jest bardzo zakaźna. U zwierząt powoduje między innymi gorączkę, brak apetytu, wydzielinę z oczu i zmiany skórne. W stadach, które wcześniej nie zetknęły się z wirusem, chorować może 75–90 proc. zwierząt. Śmiertelność sięga około 50 proc., a wśród młodych owiec nawet 100 proc. Zakażenie ogranicza także produkcję mięsa, mleka i wełny.

Wirus zapisany w kartach ksiąg

Najbardziej niezwykłą częścią badania była analiza średniowiecznych rękopisów. Wirusa ospy owiec wykryto w 17 próbkach pergaminowych oraz jednej papierowej, pochodzących z dokumentów powstałych między VIII a XV wiekiem w Wielkiej Brytanii, Francji, Austrii i rejonie górnego Renu.

Wśród badanych ksiąg znalazły się liczące około tysiąca lat Ewangelie z Yorku, Corpus Glossary – jeden z najstarszych angielskich słowników – oraz kopia Listów św. Pawła z pierwszej połowy VIII wieku. W kilku przypadkach ślady wirusa pojawiały się na więcej niż jednej karcie tego samego rękopisu.

„Badania dawnego DNA patogenów całkowicie zmieniły nasze rozumienie chorób zakaźnych w przeszłości, a tutaj pokazujemy, że pergamin może również zachować DNA patogenów zwierzęcych. Możliwe, że archiwa i biblioteki na całym świecie zawierają genetyczne ślady dawnych epidemii wśród zwierząt” – mówi Louis L’Hôte z University College Dublin, pierwszy autor badania.

Zaskoczeniem było to, że materiał genetyczny wirusa znajdowano nie tylko w pergaminie ze skóry owczej. Spośród dodatnich próbek 10 pochodziło ze skóry cielęcej, cztery z koziej, a trzy z owczej. Ospa owiec może sporadycznie zakażać kozy, ale naturalnych zakażeń bydła dotąd nie opisano. Badacze przypuszczają więc, że część materiału wirusowego mogła trafić na skóry podczas produkcji pergaminu, na przykład w czasie wspólnego moczenia ich w tych samych kadziach. Wirus może przetrwać poza organizmem przez wiele miesięcy, szczególnie w strupach.

Choroba starsza niż średniowieczne kroniki

Znaleziska z pergaminów pasują do dawnych opisów chorób owiec. Rzymski autor Kolumella w I wieku n.e. wspominał o chorobie przebiegającej z „krostami”, która mogła być ospą owiec. W średniowiecznych dokumentach podobne pomory opisywano coraz częściej. Analiza materiału genetycznego pozwala jednak potwierdzić obecność samego wirusa i sięgnąć znacznie dalej niż źródła pisane.

Porównanie dawnych i współczesnych genomów wskazuje, że główne linie kapripokswirusów rozdzieliły się między około 11,5 tys. a 3,7 tys. lat temu. Okres ten zbiega się z rozwojem hodowli oraz dużymi przemieszczeniami udomowionych owiec. Autorzy badania przypuszczają, że wędrówki mogły ułatwiać rozprzestrzenianie się choroby na kolejne obszary.

Jednocześnie genom wirusa ospy owiec przez ostatnie tysiąclecia zmieniał się stosunkowo niewiele. Dziewięć genów nieaktywnych u współczesnego wirusa było nieaktywnych już w najstarszym analizowanym genomie z epoki brązu. „W przeciwieństwie do wirusa ospy prawdziwej genom wirusa ospy owiec był bardzo stabilny przez ostatnich kilka tysięcy lat” – mówi L’Hôte. Zdaniem autorów zmiany, które pozwoliły wirusowi przystosować się do owiec, mogły zajść jeszcze wcześniej.

„Zaczynamy rozumieć, jak wiele z przeszłości zachował pergamin. Projekt pokazuje, że przechowuje on nie tylko historię kultury, lecz także ślady chorób zwierząt hodowlanych w średniowieczu” – mówi dr Kevin G. Daly z UCD School of Agriculture and Food Science, kierujący badaniem.

Ospa owiec pozostaje problemem także dziś. Jak przypomina L’Hôte, w 2026 roku z epidemią tej choroby zmaga się Grecja.

Źródła:
University College Dublin / EurekAlert!, „Hidden DNA in medieval gospels reveal history of deadly livestock virus”
L’Hôte i in., „3,500 years of sheeppox virus evolution inferred from archaeological and codicological genomes”, Science Advances

• Nauki medyczne