https://frosthead.com

Ilmuwan Mengurutkan DNA Bakteri yang Bertanggung jawab atas Kusta Abad Pertengahan

Skull

Skull

DNA yang diekstraksi dari tengkorak korban kusta ini, diidentifikasi dalam penelitian ini sebagai Jorgen_625, digunakan untuk mengurutkan genom abad pertengahan. Jorgen_625 tinggal di Odense, Denmark. Image © Ben Krause-Kyora

Selama berabad-abad, jutaan orang Eropa yang menderita kusta dijauhi oleh masyarakat, dipaksa untuk mengenakan lonceng yang menandakan warga sehat yang berada di dekat mereka. Penyakit menular, juga dikenal sebagai Penyakit Hansen, kurang dipahami, sering diyakini sebagai keturunan atau hukuman dari Tuhan. Pada puncaknya, hampir satu dari 30 memiliki penyakit di beberapa daerah; pada abad ke-13, jumlah rumah sakit kusta aktif di Eropa mencapai puncaknya pada 19.000. Kemudian, pada abad ke-16, penderitaannya menurun. Segera, itu hampir menghilang dari benua.

Patogen yang bertanggung jawab atas kusta ditemukan pada tahun 1873 di Norwegia, menghancurkan asumsi sebelumnya tentang penyebabnya. Penyebutan kusta yang paling awal tertulis, salah satu patogen tertua yang diketahui menyerang manusia, muncul pada 600 SM di Cina. Catatan sejarah menunjukkan itu mewabah peradaban Yunani kuno, Mesir dan India. Pada tahun 2009, analisis DNA tentang sisa-sisa manusia abad pertama yang ditemukan di sebuah makam Yerusalem menjadi kasus kusta yang paling awal terbukti.

Sekarang, teknologi sekuensing DNA telah memberikan petunjuk tentang evolusi bakteri itu sendiri. Dengan menggunakan sampel DNA yang diawetkan dengan baik dari kerangka purba, tim peneliti internasional telah mengurutkan genom patogen Mycobacterium leprae seperti yang ada di abad pertengahan.

Sampai sekarang, para ilmuwan bahkan belum dapat mengurutkan patogen dari manusia yang hidup - bakteri tidak dapat tumbuh dalam kultur sel di laboratorium, jadi para ilmuwan biasanya menginfeksi tikus untuk mencapai sampel yang cukup besar untuk diurutkan. Bahan yang dikumpulkan dari tulang manusia untuk penelitian ini, digali dari kuburan abad pertengahan, mengandung sejumlah kecil DNA bakteri — sebenarnya kurang dari 0, 1 persen. Tetapi berkat teknologi yang sangat sensitif dan tepat, para ilmuwan dapat mengurutkan lima strain M. leprae .

Medieval bones

Para ilmuwan mengurutkan DNA yang ditemukan pada tulang yang digali dari kuburan Abad Pertengahan di Denmark, Swedia dan Inggris. Di sini, tetap berada di rumah sakit kusta abad pertengahan St. Mary Magdalen di Winchester, Inggris, menunggu penggalian. Gambar milik University of Winchester

Saat ini, lebih dari 225.000 kasus kusta muncul setiap tahun, sebagian besar di negara-negara berkembang. Dengan menggunakan sampel dari beberapa kasus ini, para peneliti membandingkan sekuens berusia berabad-abad dengan 11 strain patogen modern, diekstraksi dari biopsi baru-baru ini dari beberapa wilayah geografis.

Hasilnya, yang diterbitkan hari ini di jurnal Science, mengungkapkan bahwa bakteri itu, dalam hal susunan genetik, tetap relatif sama meskipun 1.000 tahun terakhir. Hanya 800 mutasi terjadi di antara 16 genom pada waktu itu, tulis para peneliti. Angka ini berarti bahwa hilangnya penyakit secara misterius pada Abad Pertengahan di Eropa tidak dapat dikaitkan dengan M. leprae yang kehilangan virulensinya.

"Jika penjelasan tentang penurunan kasus kusta tidak ada dalam patogen, maka itu harus di dalam tuan rumah - yaitu, di dalam kita, " kata Stewart Cole, direktur penelitian dan kepala École Polytechnique Fédérale Institut Kesehatan Global de Lausanne. "Jadi di situlah kita perlu melihat."

Ketahanan genetik patogen terbukti dalam jenis-jenis modernnya. Para peneliti menemukan bahwa strain abad pertengahan hadir di Swedia dan Inggris hampir identik dengan yang saat ini ditemukan di Timur Tengah. Temuan mereka juga menunjukkan bahwa beberapa strain yang ditemukan di Amerika berasal dari Eropa. Apa yang tidak bisa mereka katakan kepada kita adalah arah penyebaran epidemi sepanjang sejarah.

Penelitian ini menandai tren yang berkembang dalam menggunakan analisis DNA untuk mempelajari lebih lanjut tentang epidemi dan peristiwa merusak lainnya dalam sejarah manusia. Bulan lalu, para ilmuwan mengambil sampel daun kentang Irlandia berumur 166 tahun dengan menggunakan teknologi serupa: Mereka menentukan bahwa jenis P. infestan yang sebelumnya tidak diketahui menyebabkan penyakit busuk yang menyusut populasi Irlandia abad ke-19 sebesar 25 persen. Mungkin penelitian di masa depan suatu hari nanti bisa menunjukkan patogen yang bertanggung jawab atas wabah pes, yang umumnya dikenal sebagai Kematian Hitam, yang memusnahkan hampir setengah dari populasi Eropa antara 1347 dan 1351.

Ilmuwan Mengurutkan DNA Bakteri yang Bertanggung jawab atas Kusta Abad Pertengahan