Lapsimuumiosta eristetty isorokkovirus muuttaa käsitystä tappajataudin historiasta

Isorokko on yksi ihmiskunnan historian tuhoisimmista sairauksista, ja se on myös ensimmäinen ja toistaiseksi ainoa rokotuksilla kokonaan hävitetty tartuntatauti. Taudin historian on väitetty ulottuvan tuhansien vuosien taakse muinaiseen Egyptiin, Intiaan ja Kiinaan; toisaalta jotkut tutkimukset ovat ajoittaneet isorokkoa aiheuttavan variolaviruksen (VARV) ilmaantumisen paljon myöhemmäksi.

Kansainvälisen tutkijaryhmän Current Biology -lehdessä julkaisema uusi tutkimus tukee käsitystä siitä, että isorokkovirus on kohtalaisen moderni tappaja, jonka evoluutiosta suurin osa on tapahtunut historiallisena aikana eikä tuhansia vuosia sitten.

Tutkijat löysivät isorokkoviruksen DNA:ta 1600-luvulla menehtyneen lapsen jäännöksistä. Lapsi oli yksi Vilnassa sijaitsevan Holy Spirit -kirkon kryptaan muumioituneista vainajista.

Viruksen DNA-perimäaines oli pahasti pilkkoutunut, mutta tutkijat onnistuivat rekonstruoimaan siitä kokonaisen isorokkoviruksen. – Tämä on vanhin isorokkovirus, jonka genomi on pystytty sekvensoimaan, kertoo pääosan näytteiden analysoinnista tehnyt tutkijatohtori Maria Perdomo Helsingin yliopistosta. Analysointi tehtiin McMaster-yliopiston Ancient DNA -tutkimuskeskuksessa Kanadassa.

Isorokkoviruksen perimäaineksen löytyminen sai tutkijat aluksi huolestumaan, kertovat professorit Klaus Hedman ja Antti Sajantila.

– Jos sieltä olisi löytynyt elävää, tarttumiskykyistä virusta, tutkimus olisi välittömästi pysäytetty. Virusgenomit osoittautuivat kuitenkin hyvin fragmentoituneeksi eikä infektioriskiä ole. Saimme WHO:lta luvan tutkimuksen jatkamiseen, ja pääsimme etsimään lisätietoa isorokkoviruksen evoluutiohistoriasta.

Kun tutkijat vertasivat lapsimuumiosta löytyneen viruksen genomia datapankeissa oleviin ajalta 1940 – 1977 peräisin oleviin isorokkokantoihin, paljastui yllättävä tosiseikka: kaikkien tunnettujen isorokkovirusten yhteinen kantamuoto ajoittui noin vuoteen 1580. – Tämän tuloksen valossa on mahdollista että variolavirus onkin kohtalaisen moderni tappaja eikä – kuten on oletettu – syypää faarao Ramses V:n kuolemaan 1145 vuotta ennen ajanlaskumme alkua, tutkijat pohtivat.

McMaster-yliopiston Ancient DNA -tutkimuskeskusta johtava evoluutiogeneetikko, professori Hendrik Poinar toteaa, että uudet tulokset tuovat mielenkiintoisia uusia näkökulmia keskusteluun isorokkoviruksen iästä ja alkuperästä samoin kuin sen roolista ihmiskunnan historiassa.

VIRUS VASTAAN ROKOTUS

Isorokkoa vastaan ryhdyttiin taistelemaan länsimaissa Edward Jennerin kehittämän rokotteen avulla 1700- ja 1800-lukujen taitteessa. Suomessa ensimmäiset rokotukset annettiin vuonna 1802. Tutkijat ovat olleet kiinnostuneita siitä miten isorokkoviruksen kaltainen patogeeni reagoi rokotusten aiheuttamaan elintilansa kapenemiseen.

Tulokset osoittivat, että rokotusten alkamisen jälkeen isorokkoviruksesta kehittyi kaksi rinnakkaista kantaa. Näistä Variola major oli häijympi; siihen liittyi kymmenien prosenttien kuolleisuus. Variola minor -tartunnan saaneista yksi sadasta menehtyi. Toisaalta koska V minor ei ollut serkkunsa veroinen tappaja, sen tartuttamat levittivät virusta tehokkaasti eteenpäin. V minor -viruksen maailmanlaajuista leviämistä näyttää edistäneen muun muassa Atlantin yli käyty orjakauppa. 1900-luvun alussa V minor -kannasta olikin tullut vallitseva isorokkoviruksen muoto.

Vuonna 1980 WHO julisti isorokon hävitetyksi maapallolta.

ARKEOVIROLOGIA – AIKAMATKA MENNEISYYTEEN

Holy Spirit -kryptan vainajista löytyi isorokon lisäksi muitakin ihmisviruksia; analysoitavaa aineistoa on vielä runsaasti. Ihmismuumioiden tutkimukseen erikoistunut Vilnan yliopistossa työskentelevä antropologi Dario Piombino-Mascali uskoo, että tutkimus tulee tuottamaan hyvin paljon kiinnostavaa tietoa.

– Meidän on syytä olla kiitollisia näille nimettömiksi jääneille vainajille, jotka kertovat meille tarinaansa vuosisatojen takaa, hän sanoo.

Arkeovirologia on eräänlainen aikakone, jonka avulla näemme toiseen maailmaan, kauas ihmiskunnan menneisyyteen, havainnollistavat Helsingin yliopiston tutkijat.

– Moderneilla menetelmillä saattaa menneisyydestä löytyä täysin tuntemattomia taudinaiheuttajia, vaikkapa vuosituhansia sitten kadonneita. Saadaan aivan uudenlaista tietoa siitä, miksi virukset syntyvät, miten ne kehittyvät, millaisessa ympäristössä ne pysyvät elinvoimaisina ja millaisessa tuhoutuvat. Onko joskus virus kehittynyt niin tappavaksi, että se on vienyt kokonaisia kyliä tai kansakuntia mukanaan hautaan?

– Kenties jonain päivänä päästään vertailemaan Homo sapiensin ja Neandertalin ihmisen viruksia, Hedman sanoo toiveikkaasti.

Mitä hyötyä muinaisten virusten tutkimisesta on? Luuraako jossain se kaivattu kaupallistettava innovaatio?

– Tämä on uraauurtavaa, tiedon alkulähteille tunkeutuvaa perustutkimusta. Emme vielä tiedä mitä kaikkea tämän myötä on mahdollista löytää ja mitä hyötyä löytämästämme tulee olemaan, vastaa Sajantila.

– Presidentti Kennedyltä kysyttiin 1960-luvulla, miksi pitäisi tutkia avaruutta ja yrittää päästä kuuhun, Hedman muistuttaa.

Current Biology -lehdessä 8.12.2016 julkaistuun tutkimukseen osallistui tutkijoita Suomesta, Kanadasta, Liettuasta, Australiasta, Yhdysvalloista, Englannista ja Ranskasta.

Lisätietoja:

Professori Klaus Hedman, puh. 050 4482801, klaus.hedman@helsinki.fi

Professori Antti Sajantila, puh. 0400 605205, antti.sajantila@helsinki.fi

Tutkijatohtori Maria Perdomo, puh. 050 4482846, maria.perdomo@helsinki.fi

Viite: Ana T. Duggan, Maria F. Perdomo, Dario Piombino-Mascali, Stephanie Marciniak, Debi Poinar, Matthew V. Emery, Jan P. Buchmann, Sebastian Duchéne, Rimantas Jankauskas, Margaret Humphreys, G. Brian Golding, John Southon, Alison Devault, Jean-Marie Rouillard, Jason W. Sahl, Olivier Dutour, Klaus Hedman, Antti Sajantila, Geoffrey L. Smith, Edward C. Holmes, and Hendrik N. Poinar: 17th Century Variola Virus Reveals the Recent History of Smallpox. Current Biology. 8th Dec, 2016.
http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2016.10.061 

***************************************
Ystävällisin terveisin

Päivi Lehtinen, viestinnän asiantuntija, Helsingin yliopisto / Meilahden kampus
paivi.m.lehtinen@helsinki.fi  050 4062043