Палеогенетики КФУ: "В 14 веке в Болгаре была вспышка чумы"

Фотография, которую вы видите над текстом, я случайно увидела среди многих других понравившихся в Instagram. Любопытство победило – зашла на страницу к автору фото – и о, чудо! – это оказалась кандидат биологических наук в области биохимии и микробиологии ИФМиБ КФУ Резеда Тухбатова, проходящая сейчас  стажировку в лаборатории палеогенетики университета Тюбингена (Германия). О том, чей зуб она сфотографировала, чем болели жители Болгара шесть веков назад и почему ее исследованиями заинтересовался "отец" палеогенетики, Резеда рассказала журналисту пресс-центра.

- Резеда, для начала хочу задать вам классический вопрос журналиста: "С чего все началось?".

- С самого-самого начала? (смеется). С детства я интересовалась историей и биологией. Даже мечтала стать археологом. Но, когда пришло время поступать в вуз, решила, что биологией заниматься  интереснее и перспективнее.

На третьем курсе биофака попала в лабораторию к Фариде Кашифовне Алимовой, где занимались разработкой биопрепаратов для защиты растений. Однако мечта детства как-то напомнила о себе, и я предложила Фариде Кашифовне  покопаться в археологических объектах и захоронениях, и она, к моему удивлению, согласилась.

Во время одной из поездок я познакомились с археологами, а также взяла образцы почвы сначала из Мурзихинского могильника (8-6 вв. до н.э.), потом из Больше-Кляринского городища (9-11 вв. н.э.). Было потрясающе интересно работать с этими материалами.

В конечном счете, все исследования вылились в мою кандидатскую диссертацию по специальностям микробиология и биохимия на тему "Микробиологическая характеристика археологических памятников на территории Республики Татарстан", которую я защитила в 2008 году.

- А чем именно вы занимались?

- Мы исследовали разнообразие микроорганизмов в погребенных почвах (из захоронений и культурных слоев), сравнивали с современными почвами, изучали их биологическую активность. Особенно подробно изучали микроскопические грибы рода Trichoderma, потому что они представляют биотехнологическую ценность.

- И в чем заключается эта их ценность?  

- Вот вам пример: один из штаммов этого гриба из захоронения примерно трехтысячной давности уже несколько лет используется в совхозе "Майский" для защиты растений от опасного патогена Fusarium, вызывающего гниль.

Другой штамм был протестирован на мышах, и у него выявлена противоопухолевая активность. Сейчас ведем более подробные исследования: пытаемся выделить действующее вещество и проверить его на культурах опухолевых и нормальных клеток.

- Я и не думала, что грибы такого возраста могут быть в чем-то полезны. Но вернемся к вашей стажировке и тому зубу, что вы сфотографировали. Он уж точно не от гриба.

- Да, это так (улыбается). Но до него еще далеко. Дело в том, что моя аспирантура начиналась на кафедре микробиологии, но когда Фарида Кашифовна стала заведующей кафедрой биохимии, я перешла вместе с ней на новую кафедру, где познакомилась с Ольгой Александровной Кравцовой, которая уже более 10 лет занимается популяционной генетикой - выделяет ДНК (генетический материал) из останков древних людей и сравнивает с современными популяциями.

- Наверно, именно тогда вам и пришла в голову мысль узнать, чем болели люди в прошлом.

- Совершенно верно. Конечно, мысль эта была не нова: в научном мире данной проблемой уже занимались несколько десятилетий - я промониторила  ряд иностранных статей по этой тематике и нашла ряд материалов на эту тему. Однако в России  исследованиями заболеваний на генетическом уровне до нас не занимались.

- Почему любимым объектом палеогенетиков являются ископаемые зубы?

- Дело в том, что ДНК – это органическая молекула, и как всякая органика, подвержена микробной инфекции и последующему разложению. Выбирая зуб, мы полагаем, что здесь ДНК более защищена и не превращена микробами в кашу.

- Если я правильно поняла, то вы стали изучать археологические находки на наличие имеющихся в них инфекций. И чем же болели люди несколько веков назад?   

- Первые образцы, исследованные Ольгой Александровной, проверялись на туберкулез, сифилис, чуму и другие заболевания. Было выявлено несколько положительных образцов. Из исследованных 250 скелетов (это были как индивидуальные, так и массовые захоронения) практически каждый десятый болел туберкулезом. Но не только это: мы обнаружили 5 положительных образцов чумы. Таким образом, подтвердилась информация археологов о том, что  в Болгаре свирепствовала эта страшная инфекция. Предполагается, что она попала туда из Крыма и уже дальше пошла в Европу.

- Хочу уточнить – откуда были получены эти образцы?

- Эти образцы были получены из захоронений 14-го века на территории древнего Болгара.

- Почему именно Болгар?

- Выбор места исследования, конечно же, не случаен: как известно, недавно Болгар стал объектом ЮНЕСКО. К тому же в Татарстане  работает программа фонда "Возрождение", и университет принимает в ней активное участие.

- Думаю, что ваши исследования актуальны не только в историческом аспекте. Тут интереснее и важнее  получить ответ на вопрос: как эволюционировали эти инфекции, как человеческий организм приспосабливался к ним. А это значит - мы сможем предотвратить  вспышки этих заболеваний и научиться их контролировать.

- Совершенно верно. Чем глубже мы погружались в изучении этой темы, тем яснее нам становилось, что простого определения инфекций недостаточно -  необходимо более глубокое изучение структуры генома.

Изучив литературу, я пришла к мнению, что самой передовой в этой области является лаборатория палеогенетики в Университете Тюбингена, которой руководит 34-летний профессор Йоханнес Краузе (Johannes Krause), индекс Хирша которого равен 26.  И это неудивительно, если просмотреть список его достижений. Он первый в мире реконструировал полный геном Yersinia pestis - возбудителя "черной смерти" (чумы), которая в 14 веке унесла миллионы жизней.

До организации своей лаборатории в Тюбингене Краузе работал под руководством известного ученого, так называемого "отца" палеогенетики" Сванте Паабо (индекс Хирша 76) в Лейпциге. Он участвовал в проекте по расшифровке генома неандертальца и денисовского человека. Профессор является автором многочисленных публикаций в ведущих научных изданиях, таких как Science и Nature.

- Вам удалось встретиться с Краузе?

- И не только встретиться! В  ноябре прошлого года нам удалось наладить контакт с профессором - ему очень понравилась тема нашего исследования, и он согласился принять в нем участие. Благодаря программе повышения конкурентоспособности КФУ, нам удалось открыть лабораторию палеоантропологии и палеогенетики в Казанском федеральном университете, куда в качестве научного консультанта был приглашен профессор.

Также для совместной работы в лабораторию приглашены Александр Михеев из Института науки и технологии Окинавы (Япония) для секвенирования генома древних людей и Александра Петровна Бужилова - член-корр. РАН, директор НИИ и музея антропологии МГУ им. М. В. Ломоносова для обучения и проведению палеопатологических исследований.

Кстати, Александра Петровна – если можно так выразиться, очень крутой палеопатолог. Она известна своими работами не только в России, но и за рубежом. В КФУ под ее руководством планируется проведение исследований по реконструкции палеодиеты и образа жизни древних людей.

Но, назвав именитых гостей, хочу упомянуть ученых Казанского федерального университета, помогающих нам в работе. Это руководитель нашей лаборатории  Айрат Габитович Ситдиков, который поверил в наш проект и всячески поддерживает нас. И Ильгизар Равилевич Газимзянов, на протяжении многих лет "снабжающий" нас образцами и данными антропологического анализа.

- Команда подобралась у вас достаточно сильная. Надеемся, и результаты будут впечатляющими.

- О результатах стажировки говорить еще рано - впереди еще много экспериментов, но очень хочется верить, что в образцах, полученных из Татарстана, найдется что-то интересное, что можно будет опубликовать в хорошем журнале.