История планеты знает три крупнейших пандемии чумы: “Юстинианову” (551–580 гг.), унесшую, по приблизительным подсчетам, около 100 миллионов человек в Средиземноморье, “Черную смерть” (1346–1382 гг.), жертвами которой в Европе стали 25 миллионов человек. И пандемию 1855 года, начавшуюся в Китае и охватившую затем многие континенты Земли. Однако подобные масштабные бедствия особо не затронули казахстанские степи.
– Но почему вы решили, что в наше время так важно изучать палеогенетику, науку об изменениях геномов патологических микроорганизмов древности? – интересуюсь у руководителя центра, профессора Лейлы ДЖАНСУГУРОВОЙ.
– Мой папа, Булат Ильясович Габитов-Жансугуров, сын выдающегося основателя современной казахской литературы Ильяса Джансугурова, был кинорежиссером. Его последний фильм “Вчитываясь в Геродота” – о поисках в казахстанской степи кургана, в котором могла быть захоронена скифская царица Томирис. Отец, зная мое научное направление, изучение древних ДНК (макромолекул, которые хранят биологическую информацию в виде генетического кода из последовательности нуклеотидов), мечтал, что, расшифровывая их, мы когда-то научимся раскрывать исторические тайны прошлого. Я взялась за реализацию этой мечты моих, ушедших в мир иной отца и деда. И теперь при работе с артефактами всегда прошу их благословения.
Кстати, результатом трехлетних изысканий нашего центра при широком международном сотрудничестве, стала одна из статей в рейтинговом мировом научном журнале PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences, Национальной академии наук США) под названием “Геномы Yersinia pestis каменного века проливают свет на раннюю эволюцию, развитие и экологию чумы”. В этой работе есть данные о наших исследованиях древних останков человека Центральноевразийского пространства от VII века до н. э. до XIV века н. э. К примеру, это образцы костных тканей и зубов 360 древних индивидов, 205 из которых – с территории современного Казахстана, 120 – из Кыргызстана и 35 – из прилегающих районов России.
Наличие ДНК чумной палочки (Yersinia pestis) мы обнаружили у 4 древних индивидов.
Одна принадлежала человеку из некрополя Кызыл (Актогайский район Карагандинской области, с. Шабанбай би) раннежелезного века (1432–1301 гг. до н. э.). И три – останкам из несторианских кладбищ Кара-Джигачи Бурана (Чуйский район, Кыргызстан), датированным 1338–1339 годами. В тесном сотрудничестве с Институтом эволюционной антропологии Макса Планка (Лейпциг, Германия) мы интегрировали наши результаты со всеми мировыми данными о древних и современных геномах чумы.
– В чем суть вашего открытия?
– Мы выяснили, что геном чумы, обнаруженный у древнего человека из некрополя Кызыл, не был столь заразным, как штаммы, приведшие к смертоносной средиземноморской “Юстиниановой чуме”. Казахстанский штамм, сходный с образцами позднего каменного и бронзового веков центра Евразии, был более адаптирован к иммунной системе человека. Это позволило избежать пандемий страшной болезни в центре Евразии. Возможная причина ослабления инфекционности чумной бактерии в Великой степи – тесный контакт с животными, которых там разводило население. И эволюция самого генома чумы от позднего неолита до раннежелезного века в Европе и Центральной Евразии шла разными путями.
Лейла ДЖАНСУГУРОВА. Фото Нэли САДЫКОВОЙ
С другой стороны, наш анализ возникновения эпидемий, что откуда пришло и на что повлияло, приоткрывает многие загадочные страницы истории сближения и общения разных древних популяций.
Мирно сосуществовать с микробами возможно и необходимо
– В общем, мы занимаемся древними патогенами и тем, насколько они были опасны и эпидемичны, – продолжает рассказ Лейла Джансугурова. – И если сравнить с нынешней пандемией коронавируса, то видим практически те же закономерности биологического поведения. Ведь любые микроорганизмы нацелены стремительно размножаться, используя при этом как можно больше хозяев-переносчиков, и в борьбе за выживание в волнах эволюции адаптироваться, чтобы сосуществовать в живой природе с другими обитателями планеты.
По сути, микроорганизмы – такие же живые существа, как и мы. Например, внутри нас, только в кишечнике, живет около 3 килограммов нужных и полезных для нас бактерий. И если там нарушается микрофлора, то проблемы возникают во всем теле. Поэтому реально нам нужно научиться сосуществовать с ними в этом живом мире!
К примеру, исследования штамма чумы, обнаруженного в сакском некрополе Кызыл раннего железного века, показали, что характера эпидемии он не вызывал, поскольку был найден лишь у одного-единственного индивида. Хотя мы обследовали несколько образцов из этого захоронения.
А когда объединили данные по всем чумным образцам древности и современности, стало понятно, что речь идет о времени, близком к Юстиниановой эпидемии, которая возникла в Египте и потом захватила достаточно большой ареал, включая Европу. И наши образцы раннего железного века с территории центра Евразии в принципе отличаются от юстинианских штаммов тем, что в процессе эволюции мутировали, теряли какие-то свойства, чтобы приспособиться к жизни в наших степных условиях, где шло активное одомашнивание животных. Их переносчиками были кони, верблюды, а также дикие животные – сурки. А коней степняки использовали и в качестве пищи, и в сельском хозяйстве, и в войне. Этот тесный контакт с животными, вероятно, и привел к тому, что бактерия теряла свои заразность, эпидемичность, чтобы выжить среди стольких “хозяев”. Ведь микроорганизмы, в общем, не заинтересованы в том, чтобы убить хозяина, и в том, чтобы происходил повальный падеж скота и людской мор. Поскольку тогда они не достигнут своей главной цели: сосуществовать с ними в едином и тесном контакте и при коллективном иммунитете.
Пример такой же приспособляемости, чтобы не убить, но жить в организмах, происходит и сейчас, в частности, с мутациями коронавируса, который становится всё более контагиозным и менее опасным для жизни. Думаю, поэтому таких больших свидетельств распространения чумы и массовых захоронений в одной могиле, как в Европе, у нас в центральноазиатских степях в древности не было. Да, их было много и на близком расстоянии, но это не были единовременные захоронения.
Мор и “черная смерть”
– И предвосхищаю выход еще одной нашей статьи, уже принятой к печати в другом рейтинговом международном научном журнале – “Nature”, о второй страшной средневековой пандемии чумы, которую в Европе называли “Черной смертью”. Вот там, действительно, были настоящий мор и много массовых захоронений. А потом этот уже эпидемичный штамм на территорию Центральной Азии занесли проповедники христианства – несторианцы. И нам удалось исследовать образцы из таких захоронений в Чуйской долине Кыргызстана, – продолжает рассказ Лейла Булатовна.
– Есть у нас интересные данные и в отношении других инфекций. Всего мы ведем анализ 69 опасных патогенов, тоже обитавших на территории Великой степи. Среди них такие, как сальмонелла и гепатит В.
– Но как вы отличаете вредоносную ДНК от ДНК самого человека?
– Лучше всего цепочки древних патогенов определяются в пульпе зуба, которая при жизни обильно омывается кровью, а в захоронениях сохраняется лучшим образом. Их анализ – довольно сложная процедура, потому что микроорганизмов вокруг множество, и нужно отделить древние ДНК от современных. Древние отличаются тем, что от времени распадаются на короткие цепочки.
Сначала выделяем все ДНК, и человека, и сопутствующих микроорганизмов, но только те, что находятся внутри зуба, поскольку всё внешнее может быть загрязнением. Это делается в очень стерильных условиях в нашей лаборатории. А потом выделенные древние ДНК сравниваем с уже имеющимися референсными образцами. Тут реально нам помогает программное обеспечение, разработанное Институтом Макса Планка, которое позволяет их фильтровать, сличать их по химическим модификациям, разделять древние и современные, ДНК самого человека и ДНК патогена. Так мы получаем информацию о том, какие микробы циркулировали в крови конкретного индивида.
Допустим, умер в древности молодой человек в возрасте 20–30 лет. От чего, можно узнать по бактериям. К примеру, мы анализировали ДНК древнего гунна и нашли в его останках большое количество бактерий, которые свидетельствовали об очень сильном воспалении легких.
А однажды в образцах курганного захоронения Кенколь Савромо-сарматского периода (Кыргызстан) нам удалось обнаружить и вовсе феноменальную вещь: у одного индивида мы нашли максимально 27 (!) видов инфекций.
Меня это поразило: 27 патогенов, которые включали – ладно там просто – болезни полости рта, стоматиты и прочее… Но там присутствовали и сальмонеллез, и бруцеллез, и менингит, и букет венерических заболеваний! Можете себе представить, какой образ жизни вел этот человек, не обременявший себя какими-то навыками гигиены ни в быту, ни в сексуальной жизни! И тем не менее прожил довольно долгую по тем временам жизнь – 52 или 53 года. Получается, тогда люди выживали даже при таких обстоятельствах! Причем мы исследовали 7 или 8 индивидов из Кенкольского захоронения. И реально у всех них присутствовало большое количество опасных патогенов.
Что у нас с иммунитетом?
– Интересно было бы сравнить с тем, как сейчас люди легко простужаются от малейшего ветерка и болеют, если съели не совсем свежий продукт. Значит, иммунитет у нынешних поколений снижается?
– В принципе, да. Этому, в первую очередь, способствуют неподвижный образ жизни и огромное потребление антибиотиков. Думаю, все давно поняли, что антибиотиками мы, конечно же, не только лечим заболевания, но и убиваем иммунитет, поскольку не даем шанса организму работать самому и адаптироваться к тем же вирусам и бактериям. В то же время есть и другие проблемы иммунитета, когда он, напротив, начинает резко реагировать на всё, и возникают аллергии. Если в 60–70-х годах прошлого века редкий ребенок страдал диатезом и это считалось большой бедой, то сейчас редкий ребенок не имеет таких проблем. То же и в отношении аутоиммунных заболеваний. Раньше редкостью были: болезнь Бехтерева, системная красная волчанка, ревматоидный артрит. А это, грубо говоря, “взбесившийся” иммунитет, который не может отличить даже собственные белки и антигены и, воспринимая их как чужеродные, агрессивно реагирует на них воспалительными реакциями. И сейчас это довольно частое явление.
Иммунитет – хрупкая вещь, и, я считаю, по сравнению с древними людьми он у нас эволюционировал не в лучшую сторону.
В целом человечество, в отличие от дикой природы, волков, птиц, тараканов, страдает больше. Если вирусы и бактерии, к примеру, эволюционируют, чтобы им лучше выжить, то мы в силу того, что у нас развито мышление и идет эволюция мозга, страдаем еще и от потери своей жизнеспособности. Мы стремимся дать возможность не вполне здоровым людям заводить потомство, тем самым переносим эти мутации из поколения в поколение и приобретаем всё новые и новые болячки. У нас растет так называемый мутационный генетический груз (снижение средней приспособленности популяций из-за непрерывного формирования вредных наследственных изменений). И с каждым поколением мы увеличиваем его. Такова жертва в пользу развития нашего мышления.
Ну а древние и современные патогены были, есть и будут. И будут возникать всё новые варианты вирусов и бактерий. Другое дело, что жизнь в ее общечеловеческом смысле способствует тому, чтобы мы учились сосуществовать друг с другом.
– Да, но пока мы настойчиво стремимся получить всё новые, более действенные антибиотики и суперсредства, убивающие микроорганизмы. Насколько это рационально и продуктивно?
– Вот об этом и речь! Сократить количество инфекций – да! Но убить микроорганизмы невозможно! И не нужно, потому что они составляют среду нашего обитания, нашу биосферу. Мы в ней живем. И только в ней можем существовать и эволюционировать. Невозможно изолироваться и жить в стерильных условиях! Если раньше, когда мы растили своих детей, нас учили всё тщательно кипятить, проглаживать утюгом пеленки с обеих сторон, создавать стерильные условия во всем, то сейчас новорожденного, просто обтерев салфеткой, кладут на грудь мамы. И это более правильно.
Конечно, немножко ёкает сердце, когда нынешние мамы прямо под краном ополаскивают малыша, потому что прежде мы были приучены по-другому. Но получается, что молодые родители сейчас раньше иммунизируют малышей, и это более естественно.
Так, мы становимся ближе к природе, к естественной среде обитания.
АЛМАТЫ