בתור פתוגן עולמי, נגיף מחלת מרק (MDV) גורם לזיהומים קטלניים בתרנגולות לא מחוסנות, ועולה לתעשיית העופות יותר ממיליארד דולר בשנה.
במחקר חדש, חוקרים ממוסדות כולל אוניברסיטת אוקספורד בבריטניה ואוניברסיטת מינכן בגרמניה השתמשו ב-DNA עתיק כדי להתחקות אחר האבולוציה של MDV. הממצאים מראים כיצד הווירוס התפתח להיות ארסי יותר ומחזיק בהבטחה לפתח טיפולים טובים יותר לזיהום ויראלי זה. הממצאים מתפרסמים בגיליון ה-15 בדצמבר 2023 של Science במאמר שכותרתו "שרידי עוף עתיקים חושפים את מקורות הארסיות בנגיף מחלת מרק".
מחברים אלה שחזרו ושחזרו רצפי גנום MDV עתיקים מתרנגולות ארכיאולוגיות מ-1000 השנים האחרונות. על ידי השוואת הגנום הנגיפי של ציפורים מודרניות ועתיקות, הם זיהו את השינויים הגנטיים שהובילו להגברת הארסיות של ה-MDV המודרני.
בהתבסס על רצפי גנים עתיקים אלה, הם יכלו גם להשתמש בציטומטריה כדי לשחזר תהליכים ביולוגיים עתיקים כך שזני MDV קדומים היו הרבה יותר מתונים מזני MDV מודרניים. פריצת דרך זו לא רק שופכת אור על ההיסטוריה האבולוציונית של MDV, אלא גם טומנת בחובה את ההבטחה לפיתוח טיפולים יעילים יותר כדי להילחם במחלת העופות ההרסנית הזו.
המחקר החדש מבוסס על DNA שבודד מעצמות עוף שנחפרו מ-140 אתרים ארכיאולוגיים באירופה ובמזרח הקרוב. גנומים MDV עתיקים אלה מראים ש-MDV היה נפוץ בלהקות אירופה לפחות 1,000 שנים לפני שהמחלה הופיעה לראשונה תואר ב-1907. זה מדגיש את החשיבות של שימור שרידים ארכיאולוגיים, במיוחד לאור יכולתם לחשוף מידע רב ערך על התפתחות הארסיות הוויראלית.
כאשר המחלה תוארה לראשונה, תרנגולות מבוגרות הראו תסמינים קלים בלבד. ככל שצריכת העוף עלתה באופן דרמטי בשנות ה-50 וה-60, MDV התפתח והפך לאגרסיבי יותר ויותר, למרות שפותחו מספר חיסונים.
ד"ר סטיבן פידמן מהמחלקה לביולוגיה באוניברסיטת אוקספורד, המחבר הראשון של המאמר, אמר, "הממצאים שלנו לא רק מפרקים את ההיסטוריה האבולוציונית של MDV, אלא גם מספקים את הבסיס להבנה העמוקה יותר הנוכחית שלנו לגבי הארסיות של זה. פתוגן על ידי שילוב של טכניקות DNA עתיקות עם גנומיקה מודרנית, פתחנו צוהר לעבר שיכול להנחות אסטרטגיות עתידיות לניהול מחלות ויראליות."
פרופסור נעמי סייקס מאוניברסיטת אקסטר, מחברת המשותפת של המאמר, אמרה, "מחקר חדש זה מדגיש את המשמעות מרחיקת הלכת של חומרים ביולוגיים שנשמרו באוספים ארכיאולוגיים ומוזיאונים, מכיוון שאיננו יכולים לחזות כיצד המחקר שלהם יביא לשינוי. יישומים בעתיד."
פרופ' לורן פרנץ מאוניברסיטת מינכן, מחבר שותף של המאמר, הוסיף, "המחקר שלנו מדגיש את הכוח של שיתופי פעולה בין-תחומיים, המפגיש פליאוגנטיקאים, וירולוגים, ארכיאולוגים וביולוגים כדי לפענח את ההיסטוריה האבולוציונית המורכבת של פתוגן שיש לו הייתה השפעה גדולה על הכלכלה והחקלאות".
ראינו שמחלות מקלות נוטה ליצור לחץ סלקטיבי המגביר את הארסיות של וירוסים כאלה", אמר פרופסור גרגר לארסון מאוניברסיטת אוקספורד, מחבר המשותף של המאמר. על ידי ריצוף הגנום של וירוסים עתיקים, הצלחנו לבצע צפה בתהליך הזה המתרחש, מראה עד כמה דרמטית עלתה ארסיות MDV במהלך המאה האחרונה."
תמונה מ-Science, 2023, doi:10.1126/science.adg2238.
פרופסור אדריאן סמית', מחבר המכתב המשותף ומהמחלקה לביולוגיה באוניברסיטת אוקספורד, אמר, "ה-DNA העתיק מספק לנו תובנה ייחודית לגבי הופעתו של MDV כנגיף עוף קטלני ועשוי לספק לנו לקחים ישימים לשליטה בזיהומים ויראליים אחרים בעלי חשיבות רפואית וטרינרית".
פרופ' Venugopal Nair, מחבר משותף של המאמר ומדען אמריטוס במכון פירברייט, אמר: "הממצאים במאמר זה על מקור הארסיות, במיוחד ביחס לרצפי הגנים העתיקים של MDV, יספקו הזדמנויות מדעיות אדירות לחקור המנגנונים המולקולריים של שיפור הארסיות של נגיף זה, אשר חופפים להופעתו של הנגיף בתעשיית גידול העופות מאז שנות ה-60 הפיתוח האינטנסיבי של גידול העופות מאז שנות ה-60.
