世界で最も致命的な感染症の一つであるマラリアは、感染した動物の咬傷を介して伝染する数種の単細胞寄生虫によって引き起こされます。 ハマダラカ 蚊。大規模な制御と根絶の取り組みにもかかわらず、世界の人口のほぼ半数が依然としてマラリア感染の危険がある地域に住んでおり、世界保健機関はマラリアによって毎年約 2 億 5,000 万人が感染し、60 万人以上が死亡していると推定しています。
マラリアは、現代に及ぼすこの甚大な影響以外にも、人類の進化の歴史に大きく影響を及ぼしてきました。「マラリアは今日では主に熱帯病ですが、わずか 1 世紀前までは、この病原体の分布範囲は、米国北部、カナダ南部、スカンジナビア、シベリアの一部を含む世界の陸地面積の半分を占めていました」と、マックス プランク進化人類学研究所とハーバード大学の人類過去科学イニシアチブとの共同研究であるマックス プランク-ハーバード研究センター古代地中海考古学の博士研究員で、論文の主執筆者であるメガン ミシェルは述べています。「マラリアの影響は、まさに私たちのゲノムに刻み込まれています。鎌状赤血球症などの壊滅的な血液疾患の原因となる遺伝子変異は、マラリア感染に対する部分的な抵抗力を与えるため、人類に存続していると考えられています。」
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この進化の影響にもかかわらず、マラリア原虫の中で最も致命的な2種の起源と拡散は、 熱帯熱マラリア原虫 そして 三日熱マラリア原虫マラリアの感染は謎に包まれたままである。マラリア感染は人間の遺骨にはっきりと目に見える痕跡を残さず、歴史文献にもわずかな言及しかなく、解読が難しい場合がある。しかし、古代DNAの分野における最近の進歩により、人間の歯には死亡時に血液中に存在していた病原体の痕跡が保存されている可能性があることが明らかになり、考古学的記録では通常見えない病気を研究する機会がもたらされている。
マラリアの謎めいた歴史を探るため、80の機関と21カ国を代表する国際研究者チームが古代の マラリア原虫 5 大陸の 5,500 年にわたる人類史にわたる 36 人のマラリア感染者からの全ゲノム データ。これらの古代のマラリア症例は、マラリアの世界的な蔓延とその歴史的影響を世界規模、地域規模、さらには個人規模で再構築する前例のない機会を提供します。
アメリカ大陸における生体分子の痕跡を辿る
マラリアは現在、アメリカ大陸の熱帯地域で流行しており、科学者たちは長い間、 三日熱マラリア原虫温帯気候に適応したマラリア原虫の一種は、大陸の住民とともにベーリング海峡を経由して到着したか、ヨーロッパの植民地化の後に渡ってきた可能性がある。この寄生虫がアメリカ大陸に渡った経緯を追跡するため、研究チームは古代の ペルー東部アンデス山脈の人里離れた雲霧林に位置する高地、ラグナ・デ・ロス・コンドレスのマラリア感染者の DNA。
ゲノム解析により、ラグナ・デ・ロス・コンドレスと 三日熱マラリア原虫 緊張と古代ヨーロッパ 三日熱マラリア原虫これは、ヨーロッパの植民者がこの種をアメリカ大陸に接触後約1世紀以内に広めたことを強く示唆している。「戦争、奴隷化、人口移動の影響で増幅されたマラリアなどの感染症は、植民地時代にアメリカ大陸の先住民を壊滅させ、死亡率は場所によっては90％にも達した」と、ヘルシンキ大学およびマックス・プランク進化人類学研究所の博士研究員で共著者のエブリン・ゲバラ氏は言う。
驚くべきことに、研究チームはラグナ・デ・ロス・コンドレス種と現代ペルー種との遺伝的つながりも発見した。 三日熱マラリア原虫 「マラリアが今日では比較的辺鄙な地域に急速に広がったことを示しているだけでなく、私たちのデータは、その病原体がそこで繁栄し、風土病の中心地となり、今日でもペルーの人々に感染している寄生虫を生み出したことを示唆しています」と、マックス・プランク進化人類学研究所およびマックス・プランク-ハーバード研究センター古代地中海考古学の博士研究員で共著者のエイリニ・スコルタニオティ氏は言う。
ヨーロッパでマラリアが拡大
アメリカ大陸では植民地主義がマラリアの蔓延に役割を果たしたことは明らかだが、チームは大西洋の反対側でマラリアの地域的蔓延を形作った軍事活動を発見した。ベルギーのメッヘレンにあるゴシック様式の聖ロンバウツ大聖堂の墓地は、近世ヨーロッパで最初の常設軍病院（1567-1715年）の隣にあった。古代の人間と病原体のDNAから、マラリアの現地の症例が特定された。 三日熱マラリア原虫 軍病院建設前に埋葬された一般住民の中には、より毒性の強い感染症にかかった人もいたが、建設後に埋葬された人々の中には、より毒性の強い感染症にかかった人もいた。 ファルシパルム熱帯マラリア原虫 マラリア。「最も興味深いのは、軍病院時代の非地元男性にマラリアの症例が多く見られることです」と、マックス・プランク進化人類学研究所の博士研究員で共著者のフェデリカ・ピエリニ氏は説明する。「また、マラリアに感染した数人の人物も特定しました。 ファルシパルム熱帯マラリア原虫この種は、根絶される前は地中海性気候で繁栄していたが、この時期にはアルプス山脈の北では固有種ではなかったと考えられていた。」
これらの毒性のある症例は、地中海に起源を持つ地元以外の男性個人で発見されました。彼らは、80年戦争中にハプスブルク家のフランドル軍で戦うために北イタリア、スペイン、その他の地中海地域から徴兵された兵士である可能性が高いです。「この時期のマラリアの蔓延には、今日の温帯ヨーロッパのいわゆる空港マラリアの症例と同様に、大規模な軍隊の移動が重要な役割を果たしたことがわかりました」と、マックスプランク進化人類学研究所の計算病理学グループリーダーであるアレクサンダー・ヘルビッヒは説明します。「グローバル化した世界では、感染した旅行者は マラリア原虫 「マラリアが根絶された地域に寄生虫を持ち帰ることは、現在マラリアが根絶されている地域にとって大きな脅威であり、こうした寄生虫を媒介する蚊によって、地域内での継続的な感染が引き起こされる可能性もある。ヨーロッパにおけるマラリア感染の状況は、500年前と今では大きく異なるが、人間の移動がマラリアリスクを形成する点では類似点が見られる。」
ヒマラヤ貿易と驚くべき高山感染症
地球の反対側では、チームは予想外に、 ファルシパルム熱帯マラリア原虫 ネパールのムスタン地区、カリガンダキ川沿いにあるヒマラヤ高地のチョコパニ遺跡（紀元前800年頃）でマラリアが発見された。標高2800メートルのこの遺跡は、マラリア原虫とマラリア原虫の生息地からは程遠い。 ハマダラカ 蚊。「チョコパニの周辺地域は寒く、非常に乾燥しています」とハーバード大学人類学准教授でマックス・プランク進化人類学研究所のグループリーダーでもある共著者のクリスティーナ・ワリンナー氏は言う。「マラリアを媒介する寄生虫も蚊もこの高度では生き残れません。私たちにとって、これは重要な疑問を提起しました。チョコパニの個体はどのようにしてマラリアに感染し、最終的に死に至ったのでしょうか？」
ヒトの遺伝子分析により、感染者は高地での生活に遺伝的に適応した地元の男性であることが明らかになった。しかし、チョコパニやその近くの他の遺跡の考古学的証拠は、これらのヒマラヤの人々が積極的に長距離貿易に従事していたことを示唆している。「今日、これらの地域は遠くてアクセスできないと考えられていますが、実際にはカリガンダキ川渓谷は、チベット高原の人々とインド亜大陸を結ぶ一種のヒマラヤ横断幹線道路として機能していました」と、この地域での発掘調査で長距離貿易のつながりが明らかになったカリフォルニア大学マーセド校の名誉教授で共同執筆者のマーク・アルデンダーファー氏は言う。「チョコパニの埋葬室から発見された銅製の工芸品は、ムスタンの古代住民が北インドを含むより大規模な交換ネットワークの一部であったことを証明しており、今日マラリアが風土病となっているネパールとインドのテライの低地で排水の悪い地域に到達するのにそれほど遠くまで行く必要はありません。」 研究チームは、この男性はおそらく貿易などの目的で、標高の低いマラリア流行地域に旅行し、その後チョーコパニに戻るか、あるいは持ち帰られ、そこで後に埋葬されたと考えている。古代のDNAによって明らかになった詳細な情報は、マラリアなどの感染症が過去にどのように広まり、現在の疾病状況を生み出したのかという無数の手がかりを与えてくれる。
ダイナミックな病気の過去と未来
現在、マラリアに対する人類の体験は岐路に立っています。蚊の駆除の進歩と協調的な公衆衛生キャンペーンのおかげで、マラリアによる死亡者数は 2010 年代に史上最低を記録しました。しかし、抗マラリア薬耐性寄生虫や殺虫剤耐性媒介生物の出現により、数十年にわたる進歩が覆される恐れがあり、気候変動と環境破壊により、新たな地域がマラリア媒介生物種に対して脆弱になっています。研究チームは、古代 DNA が、この公衆衛生上の脅威を理解し、さらには対抗するための新たなツールとなることを期待しています。
「マラリアが根絶されたヨーロッパなどの地域で、初めて古代の寄生虫の多様性を調査できるようになりました」と、マックス・プランク進化人類学研究所の考古遺伝学ディレクターで、論文の主任著者であるヨハネス・クラウス氏は言う。「移動と人口移動が過去にマラリアを広めた様子がわかります。ちょうど現代のグローバル化により、マラリアのない国や地域が今日、マラリアの再侵入に対して脆弱になっています。マラリアのような古代の病気を研究することで、今日私たちが住む世界を形作り続けているこれらの生物を理解するための新たな窓が開かれることを願っています。」
参考文献: Michel M、Skourtanioti E、Pierini F、他「古代マラリア原虫ゲノムがヒトマラリアの歴史を明らかにする」Nature. 2024. doi: 10.1038/s41586-024-07546-2
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#古代ゲノムがマラリアの起源と蔓延を明らかにする
2024-06-13 09:15:35