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Los científicos secuencian el ADN de las bacterias responsables de la lepra medieval

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El ADN extraído del cráneo de esta víctima de lepra, identificado en el estudio como Jorgen_625, se utilizó para secuenciar el genoma de la Edad Media. Jorgen_625 vivía en Odense, Dinamarca. Imagen © Ben Krause-Kyora

Durante siglos, millones de europeos que sufrían de lepra fueron rechazados por la sociedad, obligados a llevar campanas que indicaban a los ciudadanos sanos que estaban cerca. La enfermedad infecciosa, también conocida como enfermedad de Hansen, era poco conocida, a menudo se cree que es hereditaria o un castigo de Dios. En su apogeo, casi uno de cada 30 tenía la enfermedad en algunas regiones; En el siglo XIII, el número de hospitales leprosos activos en Europa alcanzó su punto máximo en 19, 000. Luego, en el siglo XVI, la aflicción cayó en declive. Pronto, prácticamente había desaparecido del continente.

El patógeno responsable de la lepra fue descubierto en 1873 en Noruega, aplastando supuestos anteriores sobre su causa. La primera mención escrita de la lepra, uno de los patógenos más antiguos conocidos para plagar a los humanos, apareció en el año 600 antes de Cristo en China. Los registros históricos muestran que plagó las antiguas civilizaciones griegas, egipcias e indias. En 2009, el análisis de ADN de los restos de un hombre del primer siglo encontrados en una tumba de Jerusalén proporcionó el primer caso comprobado de lepra.

Ahora, la tecnología de secuenciación de ADN ha proporcionado pistas sobre la evolución de la bacteria misma. Utilizando muestras de ADN bien conservadas de esqueletos antiguos, un equipo internacional de investigadores ha secuenciado el genoma del patógeno Mycobacterium leprae tal como existía en la época medieval.

Hasta ahora, los científicos ni siquiera habían podido secuenciar el patógeno de las personas vivas: la bacteria no se puede cultivar en cultivo celular en el laboratorio, por lo que los científicos generalmente infectan a los ratones con ella para obtener una muestra lo suficientemente grande como para la secuenciación. El material extraído de los huesos humanos para este estudio, exhumado de tumbas medievales, contenía una pequeña cantidad de ADN bacteriano, de hecho, menos del 0, 1 por ciento. Pero gracias a la tecnología extremadamente sensible y precisa, los científicos pudieron secuenciar cinco cepas de M. leprae .

Medieval bones

Los científicos secuenciaron el ADN encontrado en huesos excavados en tumbas medievales en Dinamarca, Suecia y el Reino Unido Aquí, los restos en el hospital de lepra medieval de Santa María Magdalena en Winchester, Reino Unido, esperan la excavación. Imagen cortesía de la Universidad de Winchester.

Hoy, más de 225, 000 casos de lepra surgen cada año, principalmente en países en desarrollo. Utilizando muestras de algunos de estos casos, los investigadores compararon las secuencias centenarias con 11 cepas modernas del patógeno, extraídas de biopsias recientes de varias regiones geográficas.

Los resultados, publicados hoy en la revista Science, revelan que la bacteria, en términos de composición genética, se mantuvo relativamente igual a pesar de los últimos 1, 000 años. Solo 800 mutaciones ocurrieron entre los 16 genomas en ese momento, escriben los investigadores. Este número significa que la misteriosa desaparición de la enfermedad en la Edad Media en Europa no se puede atribuir a que M. leprae pierda su virulencia.

"Si la explicación de la caída en los casos de lepra no está en el patógeno, entonces debe estar en el anfitrión, es decir, en nosotros", dice Stewart Cole, codirector del estudio y jefe de la École Polytechnique Fédérale. del Instituto Mundial de la Salud de Lausana. "Así que ahí es donde tenemos que mirar".

La resistencia genética del patógeno fue evidente en sus cepas modernas. Los investigadores descubrieron que una cepa medieval presente en Suecia y el Reino Unido era casi idéntica a una que se encuentra actualmente en el Medio Oriente. Sus hallazgos también sugieren que algunas cepas encontradas en las Américas se originaron en Europa. Sin embargo, lo que no pueden decirnos es la dirección en que se propagó la epidemia a lo largo de la historia.

Esta investigación marca una tendencia creciente en el uso del análisis de ADN para aprender más sobre epidemias y otros eventos devastadores en la historia humana. El mes pasado, los científicos tomaron muestras de hojas de papa irlandesas de 166 años utilizando tecnología similar: determinaron que una cepa de P. infestans previamente desconocida causó la plaga que redujo la población de Irlanda del siglo XIX en un 25 por ciento. Quizás la investigación futura podría algún día determinar el patógeno responsable de la peste bubónica, comúnmente conocida como la Peste Negra, que aniquiló a casi la mitad de la población de Europa entre 1347 y 1351.

Los científicos secuencian el ADN de las bacterias responsables de la lepra medieval