L'évêque Peder Winstrup de Lund, en Suède, est décédé à l'hiver 1679 à l'âge de 74 ans et a été inhumé dans une crypte de la cathédrale de Lund. Trois siècles plus tard, ses restes étonnamment bien conservés donnent un aperçu des origines de la tuberculose.
Dans une étude récente publiée dans Genome Biology, des chercheurs de l'Institut Max Planck pour la science de l'histoire humaine, de l'Université de Lund et du Musée historique naturel suédois présentent une analyse du génome antique de Mycobacterium tuberculosis de la plus haute qualité à ce jour, suggérant que le pathogène est beaucoup plus jeune que cru auparavant.
Lorsque l'anthropologue Caroline Arcini et ses collègues du Musée d'histoire naturelle suédois ont découvert de petites calcifications dans les poumons extrêmement bien conservés de l'évêque Peder Winstrup, ils ont su que des recherches supplémentaires étaient nécessaires. « Nous soupçonnions qu'il s'agissait des restes d'une infection pulmonaire passée », dit Arcini, « et la tuberculose était en tête de notre liste de candidats. L'analyse ADN était le meilleur moyen de le prouver. »
On soupçonne qu'un quart de la population mondiale a été exposée à des bactéries du complexe Mycobacterium tuberculosis, qui causent la tuberculose (TB). L'évêque Winstrup aurait été l'un des nombreux à être tombé malade au début de la soi-disant pandémie de tuberculose de la «peste blanche» qui a ravagé l'Europe post-médiévale. Aujourd'hui, la tuberculose fait partie des maladies les plus répandues, représentant la mortalité la plus élevée au monde par infection bactérienne.
La distribution mondiale de la tuberculose a conduit à l'hypothèse prédominante selon laquelle l'agent pathogène a évolué tôt dans l'histoire humaine et a atteint sa distribution mondiale via les migrations humaines hors de l'Afrique il y a des dizaines de milliers d'années, mais des travaux récents sur les génomes antiques de la tuberculose ont suscité la controverse au début de cette relation hôte-pathogène. En 2014, une équipe dirigée par des scientifiques de l'Université de Tübingen et de l'Arizona State University a reconstruit trois anciens génomes de tuberculose d'Amérique du Sud avant le contact – non seulement les anciennes souches étaient inopinément liées à celles circulant dans les phoques actuels, mais une comparaison avec un un grand nombre de souches humaines suggère que la tuberculose est apparue au cours des 6000 dernières années. Naturellement, le scepticisme a entouré cette nouvelle estimation puisqu'elle était entièrement basée sur des génomes anciens qui ne sont pas représentatifs des souches de tuberculose associées aux humains aujourd'hui.
La découverte de la calcification pulmonaire de Bishop nous a permis de revisiter la question de l'émergence de la tuberculose avec des données d'un ancien Européen. Si nous pouvions reconstruire un génome de la tuberculose à partir de Bishop Winstrup, où nous connaissons sa date de décès au jour le jour, cela donnerait un étalonnage sûr et indépendant pour nos estimations de l’âge réel de la tuberculose, telle que nous la connaissons. «
Kirsten Bos, chef de groupe pour la paléopathologie moléculaire à l'Institut Max Planck pour la science de l'histoire humaine (MPI-SHH), co-responsable de l'étude
Le génome ancien de la tuberculose de la plus haute qualité à ce jour
Dans une nouvelle étude publiée cette semaine dans Biologie du génome, Susanna Sabin de MPI-SHH et ses collègues reconstruisent un génome de la tuberculose à partir du nodule calcifié découvert dans les restes de Bishop Winstrup.
« Le génome est d'une qualité incroyable – la préservation à cette échelle est extrêmement rare dans l'ADN ancien », commente Bos.
Avec une poignée de génomes de tuberculose issus d'autres travaux, les chercheurs revisitent la question de l'âge du complexe Mycobacterium tuberculosis, avec l'année de la mort de Bishop comme point d'étalonnage affiné. En utilisant plusieurs modèles de datation moléculaire, tous les angles indiquent en effet un âge relativement jeune du complexe Mycobacterium tuberculosis.
«Une émergence plus récente du complexe pathogène de la tuberculose est maintenant étayée par des preuves génétiques provenant de plusieurs régions géographiques et périodes de temps», commente Sabin, premier auteur de l'étude. «C'est la preuve la plus solide disponible à ce jour pour que cette émergence ait été un phénomène néolithique».
Ce changement le plus récent dans le récit du moment où les bactéries du complexe Mycobacterium tuberculosis sont devenues hautement infectieuses pour les humains soulève d'autres questions sur le contexte de son émergence, car il semble avoir coïncidé avec la montée du pastoralisme et des modes de vie sédentaires.
«La transition néolithique semble avoir joué un rôle important dans l'émergence d'un certain nombre d'agents pathogènes humains», commente Denise Kühnert, chef de groupe pour la recherche sur la transmission des maladies au MPI-SHH qui a codirigé l'enquête.
« Pour la tuberculose en particulier, des preuves plus solides ne pourraient provenir que d'un génome plus ancien, bien que ces périodes plus profondes ne soient pas susceptibles de permettre une conservation à l'échelle de ce que nous avons vu pour l'évêque Winstrup », ajoute Bos.
«Pour aller de l'avant», commente Sabin, «l'espoir est que nous trouverons un ADN suffisamment préservé à partir de périodes proches de l'émergence du complexe, ou peut-être de son ancêtre».
La source:
Institut Max Planck pour la science de l'histoire humaine
Référence du journal:
Sabin, S., et coll. (2020) Un génome de Mycobacterium tuberculosis du XVIIe siècle soutient une émergence néolithique du complexe Mycobacterium tuberculosis. Biologie du génome. doi.org/10.1186/s13059-020-02112-1.
