چگونه سل سیستم ایمنی ما را تغییر شکل داد؟

اگر درباره‌ی بدترین بلایای بشر فکر کنید، مرگ سیاه و آنفلوانزای اسپانیایی و کووید ۱۹ به‌ذهن می‌آیند. میلیون‌ها نفر براثر آن دنیاگیری‌های مرگ‌بار جان باخته‌اند؛ اما تلفات آن‌ها درمقایسه‌با تلفات ناشی از سل ناچیز است؛ چراکه بیش از یک‌میلیارد نفر را در مدت دو‌هزار سال گذشته به کام مرگ فرستاده است و هنوز‌هم هر سال جان ۱/۵ میلیون نفر را در سراسر جهان می‌گیرد. اینکه چگونه و کِی سل این‌قدر مرگ‌بار شد، یک معما بوده است.

به‌گزارش ساینس، پژوهشگران با ردیابی تکامل واریانت ژنی که موجب افزایش آسیب‌پذیری افراد دربرابر بیماری سل می‌شود، توانسته‌اند فراز‌و‌فرود سل را در مدت دَه‌هزار سال گذشته دنبال کنند و نشان دهند که این عفونت چگونه سیستم ایمنی مردمی را تغییرشکل داد که در عصر آهن اروپا زندگی می‌کردند.

لوئیس کینتانا مورسی، ژنتیک‌دان مؤسسه‌ی پاستور و کالج فرانسه و نویسنده‌ی مطالعه می‌گوید: «همه‌ی ما زادگان افرادی هستیم که از دنیاگیری‌های گذشته جان سالم به‌در بردند. مقاله‌ی حاضر به مشخص‌کردن این موضوع کمک می‌کند که کدام عوامل بیماری‌زا DNA ما را تغییر دادند و ما را مقاوم‌تر کردند.»

_{در دوهزار سال گذشته، سل بیش از هر بیماری دیگری جان انسان‌ها را گرفته و افراد بسیار بیشتری را بیمار کرده است؛ ازجمله‌ی این بیماران که در سال ۱۹۳۶ در‌مقابل کاخ وست‌مینستر بریتانیا استراحت می‌کنند.}

اولین شواهد مربوط به سل از اسکلت‌های مدفون در خاورمیانه درحدود نُه‌هزار سال پیش و اندکی پس از اختراع کشاورزی می‌آید. باوجوداین، گونه‌ای از سل که امروزه انسان را می‌کشد، یعنی مایکوباکتریوم توبرکلوزیس، حدود دوهزار سال پیش و وقتی ظاهر شد که مردم در سکونتگاه‌های متراکم‌تری درکنار حیوانات اهلی زندگی می‌کردند که اغلب مخازن سل بودند.

دو سال پیش، گاسپارد کرنر، دانشجوی تحصیلات تکمیلی دانشگاه پاریس، کشف کرد اگر افراد حامل دو نسخه از واریانت نادری از ژن ایمنی TKY2 موسوم به P1104A بودند، هنگام عفونی‌شدن به سل درمعرض خطر بیشتر ابتلا به بیماری شدید قرار داشتند. او با ردیابی فراوانی آن واریانت ژنی در ۱،۰۱۳ ژنوم اروپایی مربوط به دَه‌هزار گذشته، ابزاری طلایی برای درک نحوه‌ی تکامل ژن ایمنی با سل به‌دست آورد. پژوهشگران دریافتند جهش P1104A جهشی باستانی است. آنان آن را در DNA فرد کشاورزی پیدا کردند که ۸۵۰۰ سال پیش در آناتولی (ترکیه‌ی کنونی) زندگی می‌کرد. افزون‌براین، محاسبه کردند که این جهش حداقل سی‌هزار سال پیش ظاهر شده است.

کشاورزان آناتولی و گَله‌داران گورچالی‌ وقتی به اروپای مرکزی آمدند، این واریانت ژنی را منتشر کردند. پژوهشگران با مطالعه‌ی تغییر در فراوانی این واریانت در طول زمان، تخمین زدند تا حدود پنج‌هزار سال پیش،  حدود ۳ درصد از جمعیت حامل این ژن بودند. تا اواسط عصر برنز، یعنی حدود سه‌هزار سال قبل، ۱۰ درصد از اروپایی‌ها این صفت را داشتند؛ اما از آن زمان، فراوانی آن به ۲/۹ درصد کاهش پیدا کرد. این همان فراوانی‌ای است که در میان اروپایی‌های امروزی دیده می‌شود.

طبق مطالعات DNA باستانی، این شیب تند مقارن با ظهور گونه‌ی جدید سل بوده است. کینتانا مورسی و گروهش شبیه‌سازی‌های کامپیوتری را درباره‌ی این موضوع انجام دادند که چگونه اندازه‌ی جمعیت و مهاجرت بر فراوانی ژن اثر گذاشته است. آنان پیشنهاد می‌کنند سل یک‌پنجم افرادی را می‌کشت یا به‌شدت بیمار می‌کرد که دو نسخه از آن واریانت را داشتند؛ به‌طوری‌که تعداد معدودی از این افراد فرزندانی داشتند که تا پس از پایان عصر برنز، یعنی دو‌هزار سال پیش، باقی ماندند. درنتیجه، انتخاب طبیعی با قدرت و سرعت علیه این واریانت ژنی عمل کرد و فراوانی آن را به‌شدت کاهش داد. کینتانا مورسی می‌گوید: «بیماری‌های عفونی قوی‌ترین نیروی تکاملی هستند که انسان‌ها باید با آن‌ها رو‌به‌رو شوند.»

آنه استون، انسان‌شناس دانشگاه ایالتی آریزونا، با این موضوع موافق است. به‌گفته‌ی او، اگر در منطقه سل وجود داشت، داشتن دو نسخه از آن واریانت ژنی خوب نبود. استون و پژوهشگران دیگر می‌گویند زمان‌بندی انتخاب در انسان‌ها و پیدایش سل پیشرفته به‌خوبی باهم مطابقت دارد. کریستن باس، از مؤسسه‌ی انسان‌شناسی تکاملی ماکس پلانک بیان می‌کند: «دیدن اینکه دو مجموعه‌ی بسیار متفاوت از داده‌ها نتایج یکسانی تولید می‌کنند، بسیار جالب و هیجان‌انگیز است.»

طبق اعلام سباستین گگنوکس، میکروب‌شناس مؤسسه‌ی Swiss TPH، با‌توجه‌به پایگاه‌های داده‌ی جدیدی مانند بیوبانک بریتانیا و نمونه‌های بیشتر DNA باستانی در سراسر جهان، این می‌تواند نقطه‌ی آغاز مطالعاتی باشد که فراوانی واریانت‌های ژنی را دنبال می‌کنند تا این موضوع را درک کنند که سیستم ایمنی ما چگونه همگام با پاتوژن‌های خاص تکامل پیدا کرده است.

افزون‌براین، کرنر می‌گوید امروز نیاز فوری برای درک میزان گسترش واریانت P1104A وجود دارد. این واریانت در جمعیت‌های آزمایش‌شده در هند، اندونزی، چین و بخش‌هایی از آفریقا نادر است که در آن سل بومی است‌. بااین‌حال، تقریبا از هر ششصد بریتانیایی در پایگاه داده بیوبانک بریتانیا، یک نفر حامل دو نسخه از این واریانت است. به‌باور کرنر، اگر آن‌ها درمعرض سل قرار گیرند، خطر ابتلای آن‌ها به بیماری شدید یا مرگ زیاد است.