Som et globalt patogen forårsager Mareks sygdomsvirus (MDV) dødelige infektioner i uvaccinerede kyllinger, hvilket koster fjerkræindustrien mere end 1 milliard dollars årligt.
I en ny undersøgelse brugte forskere fra institutioner, herunder University of Oxford i Det Forenede Kongerige og University of München i Tyskland, gammelt DNA til at spore udviklingen af MDV. Resultaterne viser, hvordan virussen udviklede sig til at blive mere virulent og holder løftet om at udvikle bedre behandlinger for denne virusinfektion. Resultaterne er offentliggjort i 15. december 2023-udgaven af Science i et papir med titlen "Gamle kyllingerester afslører oprindelsen af virulens i Mareks sygdomsvirus."
Disse forfattere genoprettede og rekonstruerede gamle MDV-genomsekvenser fra arkæologiske kyllinger fra de sidste 1000 år. Ved at sammenligne de virale genomer fra moderne og gamle fugle identificerede de de genetiske ændringer, der førte til den øgede virulens af den moderne MDV.
Baseret på disse ældgamle gensekvenser var de også i stand til at bruge cytometri til at genvinde ældgamle biologiske processer, således at ældgamle MDV-stammer var meget mildere end moderne MDV-stammer. Dette gennembrud kaster ikke kun lys over MDVs evolutionære historie, men rummer også løftet om at udvikle mere effektive terapier til at bekæmpe denne ødelæggende fjerkræsygdom.
Den nye undersøgelse er baseret på DNA isoleret fra kyllingeknogler udgravet fra 140 arkæologiske steder i Europa og Det Nære Østen. Disse gamle MDV-genomer viser, at MDV var udbredt i europæiske flokke mindst 1,000 år før sygdommen opstod første gang beskrevet i 1907. Dette fremhæver vigtigheden af at bevare arkæologiske rester, især i betragtning af deres evne til at afsløre værdifuld information om udviklingen af viral virulens.
Da sygdommen først blev beskrevet, viste ældre kyllinger kun milde symptomer. Efterhånden som kyllingeforbruget steg dramatisk i 1950'erne og 1960'erne, udviklede MDV sig og blev mere og mere aggressivt, selvom flere vacciner er blevet udviklet.
Dr. Steven Fiddaman fra Institut for Biologi ved University of Oxford, førsteforfatter af papiret, sagde: "Vores resultater optrævler ikke kun MDV's evolutionære historie, men giver også grundlaget for vores nuværende dybere forståelse af virulensen af dette Ved at kombinere ældgamle DNA-teknikker med moderne genomik har vi åbnet et vindue ind i fortiden, der kan guide fremtidige strategier til håndtering af virussygdomme."
Professor Naomi Sykes fra University of Exeter, medforfatter til papiret, sagde: "Denne nye forskning understreger den vidtrækkende betydning af biologiske materialer, der er bevaret i arkæologiske og museale samlinger, da vi ikke kan forudse, hvordan studiet af dem vil have transformativ ansøgninger i fremtiden."
Prof. Laurent Frantz fra universitetet i München, medkorresponderende forfatter til artiklen, tilføjede: "Vores undersøgelse fremhæver styrken af tværfaglige samarbejder, der samler palæogenetikere, virologer, arkæologer og biologer for at optrevle den komplekse evolutionære historie af et patogen, der har havde stor indflydelse på økonomien og landbruget.
Vi har set, at formildende sygdom har en tendens til at skabe et selektivt tryk, der øger virulensen af sådanne vira," sagde professor Greger Larson fra University of Oxford, medforfatter af papiret. Ved at sekventere genomerne fra gamle vira, var vi i stand til at observer denne proces, der finder sted, og viser, hvor dramatisk MDV-virulens er steget i løbet af det sidste århundrede."
Billede fra Science, 2023, doi:10.1126/science.adg2238.
Professor Adrian Smith, co-korresponderende forfatter til papiret og fra Institut for Biologi ved University of Oxford, sagde: "Det gamle DNA giver os en unik indsigt i fremkomsten af MDV som en dødelig kyllingevirus og kan give os erfaringer, der gælder for bekæmpelse af andre virale infektioner af medicinsk og veterinær betydning.
Prof. Venugopal Nair, medforfatter af papiret og videnskabsmand emeritus ved Pirbright Institute, sagde: "Resultaterne i denne artikel om virulensens oprindelse, især i relation til de gamle MDV-gensekvenser, vil give enorme videnskabelige muligheder for at udforske de molekylære mekanismer for virulensforøgelse af denne virus, som falder sammen med fremkomsten af virussen i fjerkræopdrætsindustrien siden 1960'erne. Den intensive udvikling af fjerkræavl siden 1960'erne.
