Le virus le plus ancien jamais séquencé provient d’une dent vieille de 7 000 ans
Le virus de l’hépatite B trouvé dans des squelettes anciens
L’ADN viral le plus ancien, une forme d’hépatite B, aurait été découvert dans un squelette vieux de 7 000 ans trouvé en Allemagne
Dans Ancient Skeletons, les scientifiques découvrent un ennemi moderne : l’hépatite B
Les scientifiques ont rapporté mercredi qu’ils avaient récupéré l’ADN des virus les plus anciens connus pour avoir infecté des humains – et qu’ils avaient réussi à ressusciter certains d’entre eux en laboratoire.
Les virus étaient tous des souches de l’hépatite B. Deux équipes de chercheurs ont découvert indépendamment son ADN dans 15 squelettes anciens, le plus ancien d’un fermier ayant vécu il y a 7 000 ans dans l’actuelle Allemagne.
Jusqu’à présent, le plus ancien ADN viral jamais récupéré à partir de restes humains n’avait que 450 ans.
La recherche peut fournir des indices sur l’évolution continue de l’hépatite B, un fléau qui infecte environ 257 millions de personnes dans le monde et contribue à une épidémie de cancer du foie.
« C’est un moment extrêmement important dans notre compréhension de l’un des agents pathogènes les plus importants pour l’homme », a déclaré Edward C. Holmes, virologue à l’Université de Sydney.
L’une des équipes était dirigée par Eske Willerslev, un généticien de l’Université de Copenhague qui a contribué à révolutionner notre compréhension de la préhistoire humaine en collectant l’ADN de squelettes séculaires .
Dans certains cas, en broyant des dents et des morceaux d’os en poudre, puis en extrayant des fragments de matériel génétique, lui et ses collègues ont réussi à reconstruire tout l’ADN des individus. Mais en cours de route, les scientifiques ont découvert que les gènes humains ne sont pas les seuls cachés dans les os et les dents.
En 2015, le Dr Willerslev et ses collègues ont découvert l’ADN de la bactérie Yersinia pestis , responsable de la peste bubonique, dans sept squelettes de l’âge du bronze découverts en Europe et en Asie.
Son équipe a remis les données génétiques brutes qu’ils avaient recueillies à partir de centaines de squelettes anciens au Center for Pathogen Evolution de l’Université de Cambridge pour une évaluation plus approfondie.
« Il nous a remis une mine d’or », a déclaré Barbara Mühlemann, étudiante diplômée de l’université et co-auteur de la nouvelle étude.
Mme Mühlemann et son collègue Terry Jones ont mené une inspection de 114 milliards de fragments d’ADN extraits des squelettes de 304 personnes qui vivaient il y a 200 à 7 100 ans. Dans la plupart des fragments, les chercheurs n’ont rien trouvé d’intéressant.
Mais dans les restes de 12 squelettes, ils ont découvert qu’une infime fraction de l’ADN récupéré provenait de virus. Un examen plus approfondi a révélé que les os étaient porteurs de la même infection : l’hépatite B .
Aujourd’hui, le virus représente un lourd fardeau pour la santé humaine. Présente dans le sang et la salive, l’hépatite B peut être transmise par les femmes enceintes à leurs enfants à naître, et peut également se transmettre par le sexe ou par le partage d’aiguilles.
Les infections chroniques peuvent entraîner un cancer du foie. Chaque année, selon l’Organisation mondiale de la santé, l’hépatite B tue 887 000 personnes. Les chercheurs se demandent depuis longtemps comment il est devenu une menace mondiale.
Un virus comme la grippe, qui peut se propager dans l’air et infecter également les oiseaux et les porcs, peut faire le tour de la planète en quelques semaines. Mais l’hépatite B dépend d’un contact humain étroit.
En 2012, des chercheurs étudiant un corps momifié en Corée à la fin des années 1600 ont découvert l’ADN du virus de l’hépatite B , en particulier une souche courante aujourd’hui en Asie.
En janvier, une autre équipe a récupéré l’ADN du virus sur une momie italienne de 450 ans . Ce virus appartenait à une souche que l’on trouve encore aujourd’hui autour de la Méditerranée .Mais les squelettes dans lesquels les généticiens de Cambridge ont trouvé l’hépatite vont de 820 à 4 500 ans. La recherche, publiée dans la revue Nature, démontre que l’hépatite B existait en Europe et en Asie dès l’âge du bronze.
« Cela donne un tout nouvel éclairage sur la compréhension de la souffrance humaine dans le passé », a déclaré Hendrik Poinar, expert en ADN ancien à l’Université McMaster.
Des chercheurs de l’Institut Max Planck pour la science de l’histoire humaine à Iéna, en Allemagne, ont également collecté de l’ADN d’anciens restes humains – et eux aussi soupçonnaient que l’hépatite B pourrait se cacher dans la collection.
Johannes Krause et ses collègues ont examiné l’ADN extrait des dents de 53 personnes anciennes dans ce qui est aujourd’hui l’Allemagne. Il s’est avéré que trois d’entre eux étaient infectés par l’hépatite B : un qui vivait il y a environ 1 000 ans, un deuxième qui vivait il y a 5 300 ans et un troisième qui vivait il y a 7 000 ans.
Le dernier individu appartenait à une population des premiers agriculteurs d’Europe , qui s’était propagée à travers le continent depuis la Turquie.
Le Dr Krause a été frappé par l’abondance d’ADN viral trouvé dans les dents, ce qui suggère que les individus avaient des infections massives du virus. « Ce doit être un stade très avancé », a-t-il déclaré. « Cela aurait pu contribuer à la mort de ces personnes. »
Le Dr Krause et ses collègues ont publié une copie de leur article en ligne ont publié dimanchela version finale doit paraître dans la revue eLife jeudi.
Dans une interview, le Dr Krause a déclaré qu’il était frappant que les deux équipes de chercheurs aient trouvé plusieurs squelettes atteints d’hépatite B, y compris un certain nombre de souches éteintes. « Cela semble avoir été assez répandu dans le passé », a-t-il déclaré.
Le virus le plus ancien jamais séquencé provient d’une dent vieille de 7 000 ans
Il semble appartenir à une lignée éteinte de l’hépatite B.
Il y a sept mille ans, dans une vallée qui est aujourd’hui le centre de l’Allemagne, un jeune homme se coucha pour mourir. Il avait 25 ou 30 ans, et il était probablement fermier. On ne sait pas pourquoi il est mort jeune. Mais de puissants outils génétiques ont maintenant extrait un indice alléchant : l’ADN fragmenté d’un virus qui a infecté son foie il y a des millénaires.
C’est le plus ancien virus jamais séquencé directement, ouvrant une nouvelle fenêtre sur la préhistoire. Au cours de la dernière décennie, l’ADN humain ancien provenant de dents et d’os millénaires a révolutionné l’étude du passé . Plus récemment, l’ADN d’anciennes bactéries – telles que la lèpre et la peste – dans ces mêmes dents et os a fait de même pour l’ étude des épidémies passées . Les virus étaient toujours la prochaine étape logique. Mais leurs génomes sont petits et parfois structurés d’une manière qui ne résiste pas bien dans le temps.
Jusqu’à cette semaine, personne n’avait directement séquencé un virus vieux de plus de quelques centaines d’années. Et maintenant, preuve de la rapidité avec laquelle le domaine de l’ADN ancien évolue, non pas un mais deux groupes de recherche distincts rapportent avoir trouvé des virus de l’hépatite B dans des dents vieilles de plusieurs millénaires en Eurasie.
Le premier groupe, dirigé par Ben Krause-Kyora et Johannes Krause en Allemagne, a séquencé les virus de l’homme de 7 000 ans ainsi que d’un homme de 5 000 ans et d’un autre homme de 1 000 ans. Leur travail est rapporté dans une préimpression sur bioRxiv, un site où les chercheurs partagent les premières versions d’articles qui n’ont pas encore été évalués par des pairs. Un deuxième article d’un autre groupe de chercheurs dirigé par Eske Willerslev de l’Université de Copenhague, publié dans Nature , rapporte les séquences de l’hépatite B de 12 individus allant de l’âge du bronze (2500 av.) à la période médiévale. L’hépatite B infecte le foie, mais elle pénètre également dans la circulation sanguine, circule dans le corps et se retrouve dans les os et les dents, où elle peut être préservée.
Les virus de l’hépatite B millénaires étaient tous très étranges. Ils ressemblaient moins aux virus humains modernes qu’aux virus de l’hépatite B qui infectent aujourd’hui les chimpanzés et les gorilles en Afrique. Cela était vrai non seulement pour un ou deux, mais pour cinq virus de l’hépatite B dans les deux études – trouvés chez des personnes vivant de l’Allemagne à la Pologne, il y a 7 000 à 3 800 ans. Quelle que soit la version de l’hépatite B qui a infecté l’Europe occidentale il y a des milliers d’années, elle semble s’être depuis éteinte chez l’homme, mais a survécu chez les chimpanzés et les gorilles d’Afrique. Mais est-ce que ce sont les humains qui ont infecté les primates avec ce virus ? Ou vice versa? Et où dans le monde a-t-il traversé?
Pendant ce temps, d’anciens virus de l’hépatite B d’Asie centrale ressemblent à des virus trouvés chez l’homme aujourd’hui partout, de l’Europe occidentale aux Caraïbes en passant par l’Afrique occidentale, selon l’étude de Willerslev. Qu’est-ce qui les rend si différents des virus qui infectent les gens en même temps en Europe occidentale ?
« Les articles sont vraiment intéressants », déclare Margaret Littlejohn, virologue à l’Institut Doherty qui a étudié les origines et l’évolution du virus de l’hépatite B. « Mais nous avons senti qu’ils nous donnaient plus de questions que de réponses. » L’ADN humain ancien a également provoqué un état de confusion similaire, au départ. Les preuves ont confondu une hypothèse bien rangée hors de l’Afrique, dans laquelle les humains ont quitté l’Afrique et se sont séquentiellement déplacés à travers le reste des continents. En fait, l’ancien ADN humain a révélé que différentes populations peuvent avoir quitté l’Afrique à des moments différents et peut-être même y revenir. Et dans la plupart des endroits sur Terre, les personnes qui y vivent ont été remplacées en série par d’autres groupes, encore et encore. D’autres populations ont rencontré des impasses et se sont éteintes. La même chose semble s’être produite avec l’hépatite B.
La conclusion vraiment surprenante, dit Krause-Kyora, auteur de l’une des études, est la diversité des anciennes lignées d’hépatite B. Le virus n’a qu’une fraction de cette diversité aujourd’hui.
Willerslev, l’auteur principal de l’autre étude, a suggéré que cette diversité passée pourrait être un indice pour les scientifiques essayant de prédire ce qui pourrait arriver avec l’hépatite B à l’avenir. « Il fournit un catalogue des mutations possibles que ce virus a eues qui ont été viables dans le passé, et évidemment certaines de ces mutations pourraient revenir », a-t-il déclaré lors d’un point de presse. La prévalence de l’hépatite varie considérablement à travers le monde (allant de 0,01 % au Royaume-Uni à 22,38 % au Soudan du Sud ), mais au total, les complications qui en découlent tuent près de 900 000 personnes par an.
Il pourrait même être possible à terme, dit Hendrik Poinar , un ancien chercheur en ADN qui n’a pas participé aux études, de ressusciter ces anciens virus de l’hépatite B et de les tester sur des souris pour voir exactement comment ils affectent le corps. Les anciens virus étaient-ils plus virulents ? Ou plus doux ? Ont-ils eu une évolution complètement différente de la maladie ?
Le virus de l’hépatite B de l’âge de pierre décodé
Une étude récupère les génomes viraux les plus anciens et montre que le virus de l’hépatite B circule en Europe depuis au moins 7 000 ans
Biologie des infections
Une équipe internationale de scientifiques dirigée par des chercheurs de l’Institut Max Planck pour la science de l’histoire humaine et de l’Université de Kiel a reconstruit avec succès des génomes de souches de l’âge de pierre et de l’Europe médiévale du virus de l’hépatite B. Cette récupération sans précédent de l’ADN du virus ancien indique que l’hépatite B circulait en Europe il y a au moins 7 000 ans. Alors que l’ancien virus est similaire à ses homologues modernes, les souches représentent une lignée distincte qui a probablement disparu et qui est plus étroitement liée aux virus des chimpanzés et des gorilles.
Le virus de l’hépatite B (VHB) est l’un des agents pathogènes humains les plus répandus connus aujourd’hui, affectant plus de 250 millions de personnes dans le monde. Cependant, son origine et son histoire évolutive restent floues. L’étude de l’évolution et de l’histoire du virus a jusqu’à présent été particulièrement difficile, car jusqu’à présent, l’ADN viral n’avait pas été récupéré avec succès à partir d’échantillons préhistoriques. Dans la présente étude, qui a été acceptée pour publication dans la revue eLife et doit être publiée le 10 mai 2018, une équipe internationale de chercheurs dirigée par le Max Planck Institute for the Science of Human History et l’Institute of Clinical Molecular Biology à l’Université de Kiel, a non seulement récupéré l’ancien ADN viral de squelettes, mais a également reconstruit les génomes de trois souches de VHB.
L’histoire ancienne de l’hépatite B
Pour cette étude, les chercheurs ont analysé des échantillons de dents de 53 squelettes extraits de sites néolithiques et médiévaux en Allemagne. Les restes dataient d’environ 5 000 avant JC à 1200 après JC. Les chercheurs ont examiné tous les échantillons à la recherche d’agents pathogènes viraux et ont détecté l’ancien VHB chez trois des individus. Des génomes complets du VHB ont été récupérés à partir de ces échantillons, dont deux dataient de la période néolithique, datant d’il y a environ 7 000 et 5 000 ans, et un de la période médiévale. Les génomes néolithiques représentent les génomes viraux de loin les plus anciens reconstruits à ce jour.
Fait intéressant, les anciens génomes de virus semblent représenter des lignées distinctes qui n’ont pas de parents proches aujourd’hui et qui ont peut-être disparu. Les deux génomes néolithiques, bien que récupérés chez des individus qui vivaient à 2000 ans d’intervalle, étaient relativement similaires l’un à l’autre par rapport aux souches modernes, et étaient en fait plus étroitement liés aux souches modernes de VHB trouvées chez les chimpanzés et les gorilles. En revanche, le génome médiéval du VHB ressemble davantage aux souches modernes, mais représente toujours une lignée distincte. C’est le cas même lorsqu’il est comparé à deux génomes du VHB précédemment publiés récupérés sur des momies datant du XVIe siècle. Les souches de VHB trouvées dans ces momies sont étroitement liées aux souches modernes, ce qui suggère une absence surprenante de changement dans le virus au cours des 500 dernières années.
Évolution longue et compliquée de l’un des virus les plus courants d’aujourd’hui
« Pris ensemble, nos résultats démontrent que le VHB existait déjà chez les Européens il y a 7 000 ans et que sa structure génomique ressemblait étroitement à celle des virus modernes de l’hépatite B, malgré les différences observées », explique le premier auteur Ben Krause-Kyora, du Max Planck Institute for la science de l’histoire humaine et l’université de Kiel. « Des précurseurs plus anciens, des intermédiaires et des souches modernes de souches de VHB de primates humains et non humains doivent être séquencés pour démêler l’évolution complexe de ce virus », ajoute-t-il.
Nouvel outil pour étudier l’évolution des virus à diffusion hématogène
Johannes Krause, auteur principal et directeur du Département d’archéogénétique de l’Institut Max Planck pour la science de l’histoire humaine, souligne l’implication la plus importante de l’étude. « Nos résultats révèlent le grand potentiel de l’ADN ancien des squelettes humains pour nous permettre d’étudier l’évolution des virus à diffusion hématogène. Auparavant, on se demandait si nous serions jamais en mesure d’étudier ces maladies directement dans le passé », explique-t-il. « Nous avons maintenant un outil puissant pour explorer l’histoire évolutive profonde des maladies virales. »
Le virus de l’hépatite B trouvé dans des squelettes anciens
Des chercheurs ont récupéré l’ADN du virus de l’hépatite B à partir de restes humains datant de 7 000 ans, ce qui en fait le virus le plus ancien jamais séquencé directement. Deux équipes de chercheurs distinctes ont découvert l’ADN du virus dans les os et les dents d’anciens squelettes. Les résultats fournissent la preuve que l’hépatite B sévit dans les populations humaines depuis l’âge de pierre.
L’Organisation mondiale de la santé estime que 257 millions de personnes dans le monde vivent avec une infection par le virus de l’hépatite B (VHB). Le virus cible le foie et peut provoquer des maladies aiguës et chroniques, notamment la cirrhose et le cancer du foie.
Bien qu’il existe un vaccin efficace à 95 % pour prévenir l’infection, l’hépatite B continue d’être un problème de santé mondial. En 2015, le VHB a entraîné près de 900 000 décès.
La question de savoir comment le virus s’est propagé à travers le monde intrigue les scientifiques depuis un certain temps. L’hépatite B se transmet par des rapports sexuels non protégés ou le partage d’aiguilles, ainsi que des mères enceintes à leurs bébés à naître. Contrairement à un virus qui se propage par voie aérienne, comme la grippe, le virus de l’hépatite B nécessite un contact humain étroit pour se transmettre d’une personne à l’autre et met donc beaucoup plus de temps à se propager sur la planète.
Dans une nouvelle étude, des chercheurs de l’Université de Cambridge au Royaume-Uni et de l’Université de Copenhague au Danemark ont examiné 114 milliards de fragments d’ADN récupérés sur plus de 300 squelettes différents âgés de 200 à 7 100 ans. Bien que la plupart des restes n’aient fourni aucune découverte intéressante, 25 des squelettes contenaient de l’ADN du virus de l’hépatite B. 12 de ces squelettes – dont le plus ancien avait 4 500 ans – contenaient suffisamment de génome pour effectuer une analyse détaillée, permettant à l’équipe de séquencer les anciens virus.
Les chercheurs ont déclaré que leurs découvertes, publiées mercredi dans la revue Nature , pourraient avoir des implications plus larges et significatives pour l’étude des virus et aider à améliorer les vaccins contre l’hépatite B.
« Les scientifiques étudient principalement les souches de virus modernes et nous avons principalement été dans l’ignorance concernant les séquences anciennes – jusqu’à présent. C’était comme essayer d’étudier l’évolution sans fossiles », a expliqué le Dr Terry Jones, du département de zoologie de l’Université de Cambridge, dans un communiqué . « Si nous n’étudiions que les animaux vivant aujourd’hui, cela nous donnerait une image très inexacte de leur évolution – c’est la même chose avec les virus. »
Dans une étude distincte, des chercheurs de l’Institut Max Planck pour la science de l’histoire humaine et de l’Université de Kiel en Allemagne ont analysé des échantillons de dents de 53 squelettes différents. Les vestiges dataient d’environ 7 000 à 800 ans et ont été découverts dans des sites médiévaux et néolithiques de l’Allemagne actuelle. L’équipe a pu reconstruire des génomes à partir de souches du virus de l’hépatite B datant de l’âge de pierre et de l’Europe médiévale, dont certaines sont aujourd’hui éteintes.
Les résultats ont été publiés jeudi dans la revue eLife et apportent un nouvel éclairage sur l’évolution du virus de l’hépatite B. Cependant, l’auteur de l’étude Ben Krause-Kyora, de l’Université de Kiel, a déclaré que des recherches supplémentaires sont nécessaires « pour démêler l’évolution complexe de ce virus ».
« Nos résultats révèlent le grand potentiel de l’ADN ancien des squelettes humains pour nous permettre d’étudier l’évolution des virus à diffusion hématogène », a déclaré Johannes Krause, auteur principal et directeur du département d’archéogénétique de l’Institut Max Planck, dans un communiqué . « Auparavant, on se demandait si nous serions jamais capables d’étudier ces maladies directement dans le passé. Nous avons maintenant un outil puissant pour explorer l’histoire évolutive profonde des maladies virales.
https://www.europeanscientist.com/en/research/hepatitis-b-virus-found-in-ancient-skeletons/
https://www.mpg.de/12036970/stone-age-hepatitis-b-virus-decoded