Il Dna antico illumina l'evoluzione batterica della febbre epidemica: una nuova frontiera nella ricerca genetica
A cura della Redazione Scienza - 7 giugno 2025
Indice
* Introduzione * Importanza dello studio del Dna antico * Il contesto della ricerca e le istituzioni coinvolte * Borrelia recurrentis: un patogeno sotto il microscopio * La raccolta e l'analisi dei campioni di Dna antico * Sequenziamento del genoma batterico: metodologia e risultati * Storia evolutiva di B. recurrentis e divergenza genetica * Evoluzione della trasmissione: dai pidocchi alle zecche * Fattori culturali e diffusione del batterio * Implicazioni per la comprensione delle malattie infettive antiche * Prospettive future e applicazioni della ricerca * Conclusioni
Introduzione
L'evoluzione dei batteri che causano gravi malattie infettive, come la febbre epidemica, è sempre stata oggetto di grande interesse nel panorama scientifico internazionale. Un recente studio, condotto dallo University College di Londra e dal Francis Crick Institute, pubblicato sulla prestigiosa rivista _Science_, offre ora nuove sorprendenti prospettive grazie all'analisi del Dna antico. Utilizzando avanguardistiche tecniche di sequenziamento, i ricercatori sono riusciti a ricostruire la storia genetica di uno dei batteri più letali del passato: _Borrelia recurrentis_. La ricerca non solo getta nuova luce sull'evoluzione dei batteri e sulle modalità di trasmissione tramite pidocchi, ma suggerisce anche una complessa interazione tra mutamenti culturali umani e l'adattamento dei patogeni.
Importanza dello studio del Dna antico
Lo studio del Dna antico ha rivoluzionato il modo in cui comprendiamo la storia evolutiva dei batteri e l'origine delle malattie infettive. Fino a pochi anni fa, la ricostruzione degli eventi evolutivi antichi era limitata da una carenza di dati diretti sulle popolazioni e sui patogeni che hanno interessato l'umanità nel corso dei millenni. Oggi, grazie ai progressi nelle tecniche di recupero e analisi del materiale genetico, è diventato possibile accedere a informazioni precise su specie estinte, antichi ceppi patogeni e sul loro impatto sulla salute pubblica delle popolazioni umane. Questo tipo di ricerca è particolarmente cruciale per malattie come la febbre epidemica, la cui storia si intreccia profondamente con le vicende umane.
Il contesto della ricerca e le istituzioni coinvolte
Il team internazionale che ha firmato lo studio pubblicato su Science è guidato da due delle più autorevoli istituzioni nel campo della ricerca genetica: lo University College di Londra e il Francis Crick Institute. Al progetto hanno preso parte genetisti specializzati nello studio di malattie infettive antiche, archeologi e bioinformatici impegnati nell'analisi di dati complessi. Il luogo prescelto per l’estrazione del DNA è la Gran Bretagna, una regione particolarmente ricca di siti archeologici e resti umani risalenti a diverse epoche storiche, un vero e proprio laboratorio a cielo aperto per gli studiosi dell’antichità biologica.
Borrelia recurrentis: un patogeno sotto il microscopio
Borrelia recurrentis è un batterio noto soprattutto per essere il responsabile della temuta febbre epidemica ricorrente, una malattia che nel corso della storia ha causato numerose ondate epidemiche con un impatto devastante sulle popolazioni. La comprensione dei meccanismi di trasmissione, così come delle dinamiche evolutive di questa specie, rappresenta un passo fondamentale per arginare simili patologie anche al giorno d’oggi. Nel passato, si pensava che la trasmissione avvenisse principalmente tramite zecche. Tuttavia, lo studio in questione fornisce elementi concreti che documentano l'importanza della trasmissione tramite pidocchi umani, sottolineando come le modalità di diffusione abbiano subito un'evoluzione nel tempo.
La raccolta e l'analisi dei campioni di Dna antico
I ricercatori hanno estratto materiale genetico da ossa e denti di individui vissuti in Gran Bretagna tra 2.300 e 600 anni fa. Questi campioni rappresentano un arco temporale molto ampio, coprendo periodi storici cruciali per la comprensione della diversificazione e della diffusione di patogeni come _B. recurrentis_. L’estrazione di DNA da resti così antichi è un processo tecnicamente molto complesso, che richiede ambienti controllati e l’adozione di rigorose misure per evitare contaminazioni moderne. La qualità e la quantità di DNA recuperabile da resti scheletrici dipendono da numerosi fattori, tra cui il tipo di reperto (i denti, ad esempio, conservano il DNA meglio delle ossa) e le condizioni di conservazione.
Sequenziamento del genoma batterico: metodologia e risultati
Il passo successivo è stato il sequenziamento dell’intero genoma dei batteri rinvenuti. In particolare, i ricercatori hanno sequenziato il genoma di quattro campioni antichi di _Borrelia recurrentis_, ottenendo dati di straordinaria importanza sia per la comunità scientifica che per la medicina preventiva. Il sequenziamento genomico ha permesso di confrontare i ceppi antichi con quelli contemporanei, individuando mutazioni chiave e tracciando i percorsi di evoluzione genetica. Questo approccio, noto come sequenziamento del genoma batterico, è oggi uno strumento indispensabile nella lotta alle malattie infettive emergenti e nella prevenzione di future pandemie.
Storia evolutiva di B. recurrentis e divergenza genetica
Uno degli aspetti più rilevanti dell’indagine condotta riguarda la ricostruzione della storia evolutiva del batterio. Gli studiosi hanno stabilito che la specie di B. recurrentis analizzata si è differenziata dal suo parente più prossimo tra 6.000 e 4.000 anni fa. Questo dato suggerisce che il processo evolutivo alla base della capacità di questo patogeno di causare la febbre epidemica abbia avuto luogo in concomitanza con cambiamenti rilevanti nelle società umane, come mutamenti nelle pratiche agricole, lo sviluppo di nuovi stili di vita sedentari e l’aumento della densità abitativa. Tali trasformazioni possono avere rappresentato un terreno fertile per la diffusione e l’adattamento dei batteri zoonotici all’essere umano.
Evoluzione della trasmissione: dai pidocchi alle zecche
Un altro interessante risultato della ricerca riguarda il vettore della malattia. Mentre inizialmente Borrelia recurrentis era trasmessa da zecche, nel tempo la specie ha adattato la sua modalità di trasmissione, sfruttando i pidocchi come veicolo privilegiato. Questo passaggio ha enormi implicazioni per la storia della malattia: se la trasmissione tramite zecche avveniva prevalentemente in ambienti naturali, quella tramite pidocchi è tipica di situazioni di sovraffollamento umano, scarsa igiene e povertà, condizioni che caratterizzavano molte città medievali e moderne.
Fattori culturali e diffusione del batterio
Fra i fattori che hanno influenzato la diffusione della malattia, lo studio evidenzia l'importanza delle abitudini umane, come l’uso di abiti in lana. La diffusione di abiti in lana, meno traspiranti e più difficili da pulire rispetto ad altri tessuti, ha facilitato la trasmissione del batterio favorendo la proliferazione dei pidocchi. In questo modo, lo stile di vita e le scelte culturali hanno agito da moltiplicatori dell’epidemia. Le popolazioni che utilizzavano questo tipo di abbigliamento erano esposte a un rischio significativamente maggiore di contrarre la febbre ricorrente. Questi elementi socio-culturali sono tuttora oggetto di approfonditi studi da parte degli antropologi, in sinergia con i genetisti.
Implicazioni per la comprensione delle malattie infettive antiche
La ricostruzione dell’origine delle malattie infettive grazie al Dna antico offre preziose informazioni per la medicina moderna. Capire in che modo patogeni come B. recurrentis si siano adattati e abbiano sfruttato i cambiamenti ambientali, sociali e culturali nel corso del tempo aiuta i ricercatori a individuare i fattori di rischio per la comparsa di nuove patologie. In più, permette di identificare quei cambiamenti genetici nel batterio che possono averne aumentato la virulenza o la resistenza ai trattamenti, elementi fondamentali per la progettazione di nuovi approcci terapeutici e di prevenzione.
Prospettive future e applicazioni della ricerca
Lo studio apre la strada a ricerche sempre più dettagliate sugli antichi genomi batterici, con la possibilità di estendere le indagini su scala globale. L’integrazione dei dati archeologici e bioinformatici permetterà di ricostruire mappe sempre più precise delle epidemie del passato e dei vettori utilizzati dai diversi patogeni. La conoscenza delle modalità di trasmissione, delle rotte epidemiche e dei cambiamenti genetici nei patogeni potrà inoltre aiutare la comunità scientifica a prevedere e affrontare con più efficacia la comparsa di nuove malattie infettive.
Possibili applicazioni pratiche della ricerca:
* Sviluppo di nuovi farmaci e vaccini più mirati. * Miglioramento delle tecniche di diagnosi precoce delle infezioni. * Predizione dell’adattabilità e della diffusione di nuovi ceppi patogeni. * Ricostruzione storica e sviluppo di strategie di sanità pubblica basate su dati genotipici.
Conclusioni
In conclusione, lo studio guidato dallo University College di Londra e dal Francis Crick Institute non è solo una pietra miliare per la ricerca genetica sulla febbre epidemica, ma rappresenta anche un modello di integrazione tra genetica, archeologia e storia. L’analisi dei genomi batterici antichi estratti da ossa e denti umani ha permesso di chiarire molti aspetti sull’evoluzione dei batteri e sulle modalità di trasmissione di patogeni come _Borrelia recurrentis_. Grazie a ricerche di questo tipo, sarà possibile affrontare in modo più efficace le sfide poste dalle malattie infettive sia antiche che moderne, valorizzando la storia per proteggere il nostro futuro.
La comprensione dei meccanismi alla base della diffusione delle malattie garantisce strumenti più sofisticati non solo per rispondere alle emergenze epidemiologiche, ma anche per promuovere una sanità pubblica sempre più informata e precorritrice dei tempi.
Lo studio dimostra ancora una volta che il passato, attraverso le tracce lasciate nel nostro Dna, ha ancora molto da insegnarci per la salute delle generazioni presenti e future.