Cientistas reconstroem genoma com sucesso Treponema pálido Restos humanos datados de aproximadamente 5.500 anos foram encontrados na região de Sabana Bogotá, na Colômbia. Esta bactéria é responsável por muitas doenças infecciosas graves atualmente, incluindo a sífilis. Resultados de pesquisa publicados em revista ciênciaampliando significativamente a compreensão dos pesquisadores sobre por quanto tempo essas infecções afetam os humanos.
Os restos mortais foram escavados em um abrigo rochoso perto da atual Bogotá e datam de cerca de 5.500 anos atrás. Ao identificar este genoma antigo, os pesquisadores expandem a história genética conhecida Treponema pálido Mais de 3.000 anos. Esta evidência apoia ainda mais a ideia de que a doença treponémica se espalhou nas Américas muito mais cedo do que anteriormente documentado.
“Nossos resultados demonstram o potencial único da paleogenômica para nos ajudar a compreender a evolução das espécies e os riscos potenciais à saúde em comunidades passadas e presentes”, disse o geneticista Lars Fehren-Schmitz, da Universidade da Califórnia, em Santa Cruz.
O que é doença treponêmica?
Treponema pálido é uma bactéria em forma de espiral que existe atualmente em três subespécies intimamente relacionadas. Cada um causa uma doença diferente: sífilis, bouba e doença de Beyer. A quarta doença treponêmica, pinta, é causada por Treponema ou Treponema pálido subespécie Calatém. O genoma completo do patógeno causador da doença da Pinta ainda não foi descoberto, deixando dúvidas sobre suas relações evolutivas e classificação.
Embora a sua composição genética seja quase idêntica, os cientistas ainda não sabem quando ou como surgem estas diferentes formas da doença. Embora restos de esqueletos às vezes mostrem sinais de infecção, a genética costuma contar uma história mais complexa. Permanece uma enorme lacuna entre o que os ossos revelam e o que o DNA antigo confirma sobre a evolução das doenças.
Uma linhagem perdida de um patógeno familiar
Neste estudo, os pesquisadores confirmaram que o DNA antigo pertencia à espécie Treponema pálidomas é inconsistente com qualquer forma conhecida da doença atualmente. Embora intimamente relacionado com as estirpes modernas, o genoma antigo dividiu-se no início da história evolutiva bacteriana.
“Uma possibilidade é que tenhamos descoberto um patógeno antigo que causa a doença Pinta, sobre a qual sabemos muito pouco, mas que é endêmico na América Central e do Sul e que causa sintomas cutâneos localizados”, disse Anna-Sapfo Malaspinas, da Universidade de Lausanne e líder do grupo no Instituto Suíço de Bioinformática SIB. “No momento, não podemos provar que este seja o caso, mas é uma pista que merece uma investigação mais aprofundada”.
Com base em análises genéticas, os cientistas estimam que esta cepa antiga foi separada de outras cepas T. pálido Descendente de aproximadamente 13.700 anos atrás. Em contraste, as três subespécies modernas parecem ter divergido muito mais tarde, cerca de 6.000 anos atrás. Esses cronogramas apoiam estudos anteriores e destacam a diversidade dos patógenos treponêmicos no passado distante.
“A evidência genómica atual, e a que apresentamos aqui, não resolve o debate de longa data sobre a origem da própria síndrome da doença, mas sugere que o agente patogénico treponémico tem uma longa história evolutiva, tendo-se diversificado nas Américas milhares de anos antes do que se sabia anteriormente”, disse Elizabeth Nelson, antropóloga molecular e paleopatologista da Universidade de Gestão de Singapura.
Mistérios genéticos com significado moderno
Rastrear as origens da doença treponêmica é particularmente desafiador porque as bactérias são muito semelhantes no nível genético. Ao mesmo tempo, eles se espalham de diferentes maneiras e podem causar sintomas muito diferentes, dificultando o desenrolar de seus caminhos evolutivos.
“Nossos resultados derrubam T. pálido Davide Bozzi, pesquisador da Universidade de Lausanne e do Instituto Suíço de Bioinformática SIB, disse:
A descoberta baseia-se em trabalhos arqueológicos e genéticos de longo prazo em Tekendama 1. Pesquisas anteriores realizadas pelos arqueólogos Miguel Delgado e Feren Schmitz, da Universidade Nacional de La Plata, na Argentina, forneceram informações detalhadas sobre os próprios ossos.
Descobertas inesperadas em enormes dados de DNA
Este patógeno não foi originalmente descoberto intencionalmente. Os investigadores inicialmente sequenciaram o ADN individual para estudar a história humana antiga, produzindo cerca de 1,5 mil milhões de dados genéticos, muito mais do que os dados típicos. Durante a triagem de rotina, equipes da Universidade da Califórnia, Santa Cruz e da Universidade de Lausanne detectaram independentemente T. pálido e decidiram investigar juntos.
Embora o ADN bacteriano represente apenas uma pequena porção do material genético total, a profundidade da sequenciação permitiu à equipa reconstruir o genoma do agente patogénico sem utilizar técnicas especializadas de enriquecimento.
As doenças causadas são T. pálido (doença de Beyer, bouba e sífilis) podem deixar marcas nos ossos, mas apenas sob certas condições e não em todas as pessoas infectadas. A maioria dos genomas antigos desta bactéria foram recuperados de dentes ou ossos que apresentavam sinais óbvios de doença. Neste caso, o osso não apresentou nenhuma evidência óbvia de infecção. Os pesquisadores coletaram amostras de tíbia, ou osso da tíbia, um material não comumente usado em pesquisas de DNA antigo. O sucesso desta abordagem mostra que mesmo ossos sem marcadores óbvios de doenças podem preservar informações genéticas valiosas.
Por que a história antiga de doenças é importante hoje
Ao compreender como as doenças infecciosas surgiram e mudaram no passado, os cientistas esperam prever melhor como irão evoluir no futuro. Este conhecimento pode ajudar a sociedade moderna a preparar-se para potenciais ameaças à saúde.
Antes de publicar os resultados, a equipe compartilhou suas descobertas com a comunidade colombiana, reconhecendo a importância da descoberta para a história médica do país. Eles consultaram acadêmicos, estudantes e membros da comunidade locais e interagiram com as partes interessadas por meio de apresentações e entrevistas. Todas as licenças necessárias para exportação e estudo foram obtidas.
“Este processo é fundamental porque as descobertas estão intimamente ligadas à história médica e cultural da Colômbia”, disse Delgado. “Envolver acadêmicos, estudantes e membros de comunidades indígenas e não indígenas garante que as descobertas sejam comunicadas e interpretadas de maneira ética em parceria com as comunidades locais. Esta abordagem gera confiança, apoia a gestão responsável de descobertas sensíveis e fortalece a propriedade local do conhecimento.”
cooperação internacional
Além de Nelson, Bozzi, Malaspinas, Delgado e Fehren-Schmitz, o estudo foi co-liderado por Nasreen Broomanddkhoshbacht, agora na Universidade de Vermont. A equipe mais ampla inclui Kalina Kassadjikova, da Universidade da Califórnia, Santa Cruz; Jane Buictra, da Universidade Estadual do Arizona; Carlos Eduardo G. Amorim, da Universidade Estadual da Califórnia, Northridge; Melissa Estrada Pratt, do Instituto Colombiano de Antropologia e História de Bogotá, Colômbia; Gilbert Greub, da Universidade de Lausanne e do Hospital Universitário de Lausanne, Suíça; Nicolas Rascovan, do Instituto Pasteur de Paris; e David šmajs, da Universidade Masaryk, na República Tcheca.
