Skelettrester av HBV-positiv individ från stenåldersplatsen Karsdorf, Tyskland. Individen var en man med en ålder vid döden på cirka 25-30 år. Kredit:Nicole Nicklisch
Ett internationellt team av forskare som leds av forskare vid Max Planck Institute for Science of Human History och University of Kiel har framgångsrikt rekonstruerat genomer från stenålder och medeltida europeiska stammar av hepatit B -virus. Denna oöverträffade återhämtning av antikt virus -DNA indikerar att hepatit B cirkulerade i Europa för minst 7000 år sedan. Medan det gamla viruset liknar dess moderna motsvarigheter, stammarna representerar en distinkt släktlinje som sannolikt har utrotats och är närmast släkt med schimpans- och gorillavirus.
Hepatit B -viruset (HBV) är en av de mest utbredda mänskliga patogenerna som är kända idag, påverkar över 250 miljoner människor världen över. Dock, dess ursprung och evolutionära historia förblir oklara. Att studera virusets utveckling och historia har hittills varit särskilt svårt, eftersom virus-DNA hittills inte hade lyckats återvinnas från förhistoriska prover. I den aktuella studien, som har godkänts för publicering i tidskriften eLife och kommer att publiceras den 10 maj, 2018, ett internationellt team av forskare som leds av Max Planck Institute for Science of Human History och Institute of Clinical Molecular Biology vid Kiel University, återvann inte bara gammalt viralt DNA från skelett utan rekonstruerade också genomerna för tre stammar av HBV.
Den antika historien om hepatit B
För denna studie, forskarna analyserade prover från tänderna på 53 skelett som grävts ut från neolitiska och medeltida platser i Tyskland. Resterna är från omkring 5000 f.Kr. till 1200 e.Kr. Forskarna screenade alla prover för virala patogener och upptäckte gammalt HBV hos tre av individerna. Fullständiga HBV-genom återvanns från dessa prover, varav två var från den neolitiska perioden, dateras till cirka 7000 och 5000 år sedan, och en från medeltiden. De neolitiska genomen representerar de överlägset äldsta virusgenom som har rekonstruerats hittills.
Geografisk plats för proverna från vilka gamla HBV -genomer återvanns. Ikoner indikerar provmaterialet (tand eller mumie). HBV-genom erhållna i denna studie indikeras med svart ram. Kredit:Krause-Kyora et al. Neolitiska och medeltida virusgenom avslöjar komplex utveckling av hepatit B. eLife 2018.
Intressant, de forntida virusgenomen verkar representera distinkta härstamningar som inte har några nära släktingar idag och som möjligen dog ut. De två neolitiska genomen, även om de återhämtade sig från individer som levde med 2000 års mellanrum, var relativt lika varandra i jämförelse med moderna stammar, och var i själva verket närmare släkt med moderna stammar av HBV som finns hos schimpanser och gorillor. I kontrast, det medeltida HBV-genomet liknar mer moderna stammar, men representerar fortfarande en separat härstamning. Detta är fallet även när det jämförs med två tidigare publicerade HBV -genomer som återhämtat sig från mumier från 1500 -talet. HBV-stammarna som finns i dessa mumier är nära besläktade med moderna stammar, vilket tyder på en överraskande brist på förändring av viruset under de senaste 500 åren. Dessa fynd pekar på en komplicerad historia för viruset, som kan ha involverat flera artöverskridande överföringshändelser.
Lång och komplicerad utveckling av ett av dagens vanligaste virus
"Tagen tillsammans, våra resultat visar att HBV redan fanns för européer för 7000 år sedan och att dess genomiska struktur liknade den för moderna hepatit B -virus, trots de observerade skillnaderna, " förklarar första författaren Ben Krause-Kyora, från Max Planck Institute for Science of Human History och Kiel University. "Mer gamla föregångare, mellanprodukter och moderna stammar av både mänskliga och icke-mänskliga primat HBV-stammar måste sekvenseras för att ta bort den komplexa utvecklingen av detta virus, " han lägger till.
Skelettrester av HBV-positiv individ från den medeltida platsen Petersberg, Tyskland. Individen var en man med en ålder vid döden på cirka 65-70 år. Kredit:Ben Krause-Kyora
Johannes Krause, senior författare och chef för institutionen för arkeogenetik vid Max Planck Institute for Science of Human History, betonar den viktigaste innebörden av studien. "Våra resultat avslöjar den stora potentialen hos forntida DNA från mänskliga skelett för att tillåta oss att studera utvecklingen av blodburna virus. Tidigare, det fanns tvivel om vi någonsin skulle kunna studera dessa sjukdomar direkt tidigare, "förklarar han." Vi har nu ett kraftfullt verktyg för att utforska den djupa evolutionära historien om virussjukdomar. "