Po nitce do kłębka – po co archeologii badania nad wirusem brodawczaka ludzkiego (HPV)?

Archeologia od dawna nie jest już nauką, która zajmuje się jedynie badaniami nad monumentalnymi budowlami i bogatymi grobowcami. Coraz częściej celem wykopalisk oraz późniejszych analiz jest próba odtworzenia życia codziennego. Dużą uwagę poświęca się kwestii stanu zdrowia w przeszłości, a w szczególności chorobom i tym jak wpłynęły na życie naszych przodków. Rak od lat utrzymuje się w czołówce przyczyn zgonów na świecie. World Health Organization szacuje, że w 2020 roku ponad 19 milionów ludzi zachorowało, a prawie 10 milionów zmarło na raka. Pośród najbardziej znanych czynników ryzyka, które mogą spowodować pojawienie się choroby, są między innymi wiek, alkohol, dieta, słońce oraz czynniki zakaźne, przykładowo wirus brodawczaka ludzkiego (HPV) i Helicobacter pylori.

Wizualizacja artystyczna wirusa HPV wywołującego raka szyjki macicy
© Scientific Animations Inc.
Opublikowano na licencji CC BY-SA 4.0

 

Dlaczego trudno badać raka?

Ciągły rozwój medycyny oraz poprawa standardu życia sprawiają, że ludzie żyją coraz dłużej, a to zwiększa ryzyko zachorowania na raka. W połączeniu z dokładniejszą diagnostyką można odnieść wrażenie, że z roku na rok chorych na raka przybywa. Nie oznacza to jednak, że ludzie w przeszłości nie chorowali na tę chorobę. Nasz pogląd na występowanie raka w przeszłości jest zaburzony ze względu na różnorodność nowotworu i wiele form, w jakich może on występować. Wyniki badań bioarcheologów i antropologów, analizujących szczątki ludzkie pochodzące z badań archeologicznych, jedynie częściowo uzupełniają dane na ten temat. Rak jest chorobą, która może dotknąć każdą części naszego ciała i wywołać różnorodne objawy. Ze względu na to choroba nie zawsze powoduje powstanie zmian, które mogłyby być widoczne na szkielecie. Ponadto w przypadku powstania takich zmian mogą one występować na różnych częściach szkieletu i być niespecyficzne, co utrudnia postawienie diagnozy odnośnie do przyczyny ich zaistnienia. Poza tym, ponieważ nie istnieje jedna sekwencja kodująca raka i u każdego chorego występuje unikatowa kombinacja kodująca, nie można zdiagnozować nowotworu przy pomocy badań DNA. Czy istnieje inny sposób, by mimo wszystko uzupełnić dane dotyczące tej choroby w przeszłości?

Infekcje, które najczęściej powodują raka.
de Martel, Catherine, et al. „Global burden of cancer attributable to infections in 2018: a worldwide incidence analysis.” The Lancet Global Health 8.2 (2020)
Autor grafiki: Global Cancer Observation (http://gco.iarc.fr/)
© International Agency for Research on Cancer
Opublikowane na licencji CC BY-NC 4.0

O HPV słów kilka

Ze względu na wszystkie wymienione powyżej argumenty wydaje się, że sposobem na odtworzenie historii raka jest między innymi prześledzenie czynników rakotwórczych, a konkretnie czynników zakaźnych, takich jak wirus brodawczaka ludzkiego, powszechnie nazywany wirusem HPV. Badania tego typu są tym cenniejsze, że zdaniem Eduardo Franco związek między wirusem HPV a rakiem szyjki macicy jest wyższy niż między paleniem a rakiem płuc. W sumie występuje około 150 typów tego wirusa. Niektóre wywołują niegroźne, ale dokuczliwe zmiany na skórze, takie jak kurzajki i brodawki stóp (HPV 1 i 2). Trzynaście z nich sklasyfikowano jako wirusy wysokiego ryzyka, mogące doprowadzić do rozwoju raka. HPV może powodować w szczególności raka szyjki macicy (typ 16 i 18 odpowiadają za około 70% przypadków tej choroby), gardła, odbytu. Szacuje się, że od 50% do 80% ludzi ma w trakcie życia kontakt z wirusem, jednak infekcja najczęściej ustępuje samoistnie w ciągu około dwóch lat. Współcześnie w celu zapobiegania rozpowszechniania się wirusa HPV przeprowadzane są szczepienia, które w krajach takich jak Szwecja i Australia są obowiązkowe. Niektóre modele szacują, że masowe szczepienia mogą pozwolić na wyeliminowanie raka szyjki macicy w ciągu około 20 lat.

HPV – wspólny wróg naszych przodków

Badania nad historią HPV wciąż trwają, ale już dziś wiemy, że dzieje tego wirusa są dużo dłuższe, niż można by się spodziewać, i sięgają ponad 500 tysięcy lat. W 2017 roku Ville N. Pimenoff, Cristina Mendes de Oliveira i Ignacio G. Bravo opublikowali wyniki badań dotyczące historii wirusa HPV typu 16, którą odtworzyli na podstawie występowania różnych jego wariantów (A1–A3, A4, B, C, D) na świecie. Zdaniem naukowców wirus brodawczaka ludzkiego występował jednocześnie pośród różnych grup homininów w Eurazji i Afryce. Następnie, na skutek kontaktów seksualnych między neandertalczykami i (lub) denisowiańczykami a Homo sapiens, doszło do przekazania wariantów wirusa między populacjami. Wariant A rozpowszechnił się wśród ludzi współczesnych i stał się dominujący w Eurazji oraz obu Amerykach.

Dystrybucja wariantów HPV16. Kolorami została oznaczona częstotliwość występowania różnych wariantów wirusa (niebieski: A1–A3, fioletowy: A4, szary: B, pomarańczowy: C, zielony – D).
Pimenoff, Ville N., Cristina Mendes de Oliveira, and Ignacio G. Bravo. „Transmission between archaic and modern human ancestors during the evolution of the oncogenic human papillomavirus 16.” Molecular biology and evolution 34.1 (2017)
©Ville N. Pimenoff et al.
Opublikowano na licencji CC BY-NC 4.0

Lokalizacja pacjenta zero

Istnieją również inne dowody potwierdzające, że wirus HPV był obecny wśród homininów jeszcze przed opuszczeniem przez nich Afryki. Naukowcy opierają to założenie na danych dotyczących spokrewnienia ze sobą różnych wariantów wirusa. Na przykład typy HPV 18 i HPV 45 mają między sobą krótszy dystans na drzewie filogenetycznym (wykres pokazujący zależność oraz pokrewieństwo – coś na kształt drzewa genealogicznego) o 31%. Co oznacza bliższe pokrewieństwo niż z typami HPV, które nie powstały w Afryce. Przy interpretowaniu wyników badań DNA przyjmuje się, że wspólny przodek występuje liczniej w miejscu powstania (jest to widoczne również w wynikach badań z 2017 roku, według których wariant C najliczniej występuje w Afryce, a A1–A3 w Europie i Eurazji).

Potwierdzone przykłady HPV na przestrzeni wieków

Wyniki badań DNA szczątków ludzkich pochodzących z wykopalisk archeologicznych wciąż rzadko są analizowane pod kątem obecności wirusa HPV. Głównie z powodu braku przesłanek pozwalających na przypuszczenie, że osobnik był chory, a także ze względu na koszt przeprowadzenia takich badań. Dlatego też wirus HPV pobrany do analiz z materiału archeologicznego pochodzi głównie z mumii, na których można zaobserwować zmiany skórne wywołane przez chorobę. 

Najbardziej znanym przykładem jest badanie mumii Marii d’Aragona (1503–1568), arystokratki pochowanej w kościele San Domenico Maggiore w Neapolu (Włochy). Na jej ciele naukowcy dostrzegli niewielkie zmiany: kilaki – guzy powstające przy zakażeniu kiłą. Ze względu na ich obecność postanowili zbadać szczątki również pod kątem innych chorób przenoszonych drogą płciową. Podczas dalszych badań naukowcy dostrzegli niewielką zmianę (3 × 12 mm), którą po nawodnieniu tkanki oraz analizie mikroskopowej zdiagnozowano jako brodawkę odbytowo-płciową, sugerującą obecność wirusa HPV w organizmie Marii Aragońskiej. Badania DNA potwierdziły obecność typu 18, który ma duży potencjał rakotwórczy, oraz niedawno odkrytego podwariantu JC9813 (należącego do wariantu A) – jak się wydaje, o mniejszych konsekwencjach zdrowotnych.

Kolejna mumia, w której odkryto wirusa HPV, należała do około ośmioletniego dziecka nazywanego czasemKsięciem z El Plomo(od miejsca odkrycia, na górze Cerro El Plomo w Andach Chilijskich, gdzie złożono je w ofierze). Podczas oględzin ciała zauważono niewielkie (około 2 mm) zmiany przy kciuku i palcu wskazującym lewej dłoni. Naukowcy ustalili, że są to brodawki powstałe na skutek zakażenia wirusem HPV. Diagnoza została potwierdzona przy użyciu mikroskopu elektronowego.

Rak to choroba wywołująca ogromny strach w społeczeństwie. Choć współcześnie występuje powszechnie i stanowi jedną z głównych przyczyn zgonów, nie jesteśmy jeszcze pewni, czy podobnie było w przeszłości. Badania nad historią brodawczaka ludzkiego mogą uzupełnić naszą wiedzę o tej śmiercionośnej chorobie i o tym, jak często nękała naszych przodków.

 

Bibliografia 

Bernard, H.U. Coevolution of papiliomaviruses with human populations. „Trends in Microbiology” 1994, vol. 2, issue 4, 140–143.

Fornaciari, G., Zavaglia, K., Giusti, L., Vultaggio, C., & Ciranni, R. Human papillomavirus in a 16th century mummy. „The Lancet” 2003, vol. 362, issue 9390, 1160.

Horne, P.D., & Kawasaki, S.Q. The Prince of El Plomo: a paleopathological study. „Bulletin of the New York Academy of Medicine” 1984, vol. 60, issue 9, 925-931.

Pimenoff, V.N., de Oliveira, C.M., & Bravo, I.G. Transmission between archaic and modern human ancestors during the evolution of the oncogenic human papillomavirus 16. „Molecular Biology and Evolution” 2017, vol. 34, issue 1, 4–19.

 

Artykuł ten można bezpłatnie przedrukować, z częścią zdjęć, z podaniem źródła

Autor: Aleksandra Grzegorska – doktorantka Międzydziedzinowej Szkoły Doktorskiej, interesują mnie choroby zakaźne, parazytologia oraz zagadnienie higieny w przeszłości.

Redakcja: A.B.

Korekta językowa: A.J.

Rozpowszechniaj

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *