DNA geëxtraheerd uit de schedel van dit lepra-slachtoffer, in de studie geïdentificeerd als Jorgen_625, werd gebruikt om het genoom van de middeleeuwen te sequencen. Jorgen_625 woonde in Odense, Denemarken. Afbeelding © Ben Krause-Kyora
Eeuwenlang werden miljoenen Europeanen die leden aan melaatsheid gemeden door de samenleving, gemaakt om klokken te dragen die aan gezonde burgers signaleerden dat ze in de buurt waren. De besmettelijke ziekte, ook bekend als de ziekte van Hansen, werd slecht begrepen en werd vaak als erfelijk of als een straf van God beschouwd. Op zijn hoogtepunt had bijna een op de 30 in sommige regio's de ziekte; tegen de 13e eeuw bereikte het aantal melaatsenziekenhuizen dat actief is in Europa zijn hoogtepunt op 19.000. Toen, in de 16e eeuw, raakte de aandoening in verval. Al snel was het vrijwel verdwenen van het continent.
De ziekteverwekker die verantwoordelijk is voor melaatsheid werd in 1873 in Noorwegen ontdekt, waarbij eerdere aannames over de oorzaak ervan werden geplet. De vroegste schriftelijke vermelding van melaatsheid, een van de oudste bekende ziekteverwekkers voor de mens, werd in 600 voor Christus in China verschenen. Historische gegevens tonen aan dat het oude Griekse, Egyptische en Indiase beschavingen heeft geteisterd. In 2009 leverde DNA-analyse van de overblijfselen van een man uit de eerste eeuw in een graf van Jeruzalem het vroegste bewezen geval van lepra op.
Nu heeft de DNA-sequentietechnologie aanwijzingen opgeleverd over de evolutie van de bacterie zelf. Met behulp van goed bewaarde DNA-monsters van oude skeletten heeft een internationaal team van onderzoekers het genoom van de ziekteverwekker Mycobacterium leprae bepaald zoals deze in de middeleeuwen bestond.
Tot nu toe waren wetenschappers niet eens in staat geweest de pathogeen van levende mensen te sequencen - de bacterie kan niet in de celcultuur in het laboratorium worden gekweekt, dus infecteren wetenschappers er meestal muizen mee om een monster te verkrijgen dat groot genoeg is voor sequentiebepaling. Het materiaal dat voor deze studie uit menselijke botten werd verzameld, opgegraven uit middeleeuwse graven, bevatte een kleine hoeveelheid bacterieel DNA - in feite minder dan 0, 1 procent. Maar dankzij de extreem gevoelige en precieze technologie, konden wetenschappers vijf stammen van M. leprae sequencen.
Wetenschappers volgden DNA op in botten opgegraven uit middeleeuwse graven in Denemarken, Zweden en het Verenigd Koninkrijk. Hier, in het middeleeuwse lepraziekenhuis van St. Mary Magdalen in Winchester, Verenigd Koninkrijk, wachten op uitgraving. Afbeelding met dank aan University of Winchester
Tegenwoordig doen zich elk jaar meer dan 225.000 gevallen van lepra voor, meestal in ontwikkelingslanden. Met behulp van monsters uit enkele van deze gevallen vergeleken de onderzoekers de eeuwenoude sequenties met 11 moderne stammen van de ziekteverwekker, gewonnen uit recente biopten uit verschillende geografische regio's.
De resultaten, vandaag gepubliceerd in het tijdschrift Science, onthullen dat de bacterie, in termen van genetische make-up, relatief hetzelfde is gebleven ondanks de laatste 1000 jaar. In die tijd deden zich slechts 800 mutaties voor onder de 16 genomen, schrijven de onderzoekers. Dit aantal betekent dat de mysterieuze verdwijning van de ziekte in de middeleeuwen in Europa niet kan worden toegeschreven aan het verlies van M. leprae door virulentie.
"Als de verklaring voor de daling van de gevallen van melaatsheid niet in de ziekteverwekker ligt, dan moet het in de gastheer zijn - dat wil zeggen in ons", zegt Stewart Cole, co-directeur van de studie en het hoofd van de École Polytechnique Fédérale de Lausanne's Global Health Institute. "Dus dat is waar we moeten kijken."
De genetische veerkracht van de ziekteverwekker was duidelijk in zijn moderne stammen. Onderzoekers ontdekten dat een middeleeuwse soort in Zweden en het VK bijna identiek was aan een soort die momenteel in het Midden-Oosten voorkomt. Hun bevindingen suggereren ook dat sommige stammen die in Noord- en Zuid-Amerika voorkomen, in Europa zijn ontstaan. Wat ze ons echter niet kunnen vertellen, is de richting waarin de epidemie zich door de geschiedenis heen verspreidde.
Dit onderzoek markeert een groeiende trend in het gebruik van DNA-analyse om meer te leren over epidemieën en andere verwoestende gebeurtenissen in de menselijke geschiedenis. Vorige maand proefden wetenschappers 166-jarige Ierse aardappelbladeren met vergelijkbare technologie: ze stelden vast dat een voorheen onbekende stam van P. infestans de ziekte veroorzaakte die de 19e-eeuwse Ierse bevolking met 25 procent deed krimpen. Misschien zou toekomstig onderzoek ooit de ziekteverwekker kunnen identificeren die verantwoordelijk is voor de builenpest, beter bekend als de Zwarte Dood, die tussen 1347 en 1351 bijna de helft van de Europese bevolking heeft weggevaagd.
