В геномах двух средневековых гэлов нашли ответственные за множественные остеохондромы мутации

Палеогенетики исследовали останки двух гэлов, которые нашли в Ирландии во время раскопок средневекового некрополя. Они обнаружили в геномах обоих мужчин возникшие независимо мутации в гене EXT1, которые привели к развитию множественных остеохондром, и тем самым исследователи подтвердили диагноз, поставленный палеопатологами. Об этом говорится в статье, опубликованной в European Journal of Human Genetics.

Множественные остеохондромы (в палеопатологической литературе это понятие используется как синоним множественных экзостозов) представляют собой наследственное аутосомно-доминантное заболевание, для которого характерны многочисленные костные выросты.

Они появляются из-за нарушения развития эпифазарного росткового хряща и последующего разрастания костно-хрящевых образований. Обычно множественные остеохондромы развиваются на метафизах длинных костей, например, на верхних частях большеберцовой и малоберцовой костей, на нижней трети бедренной кости, на нижнем конце предплечья и на верхнем конце плеча. В большинстве случаев причина возникновения множественных остеохондром кроется в мутации, появившейся в генах EXT1 и EXT2.

Видимые или пальпируемые остеохондромы могут присутствовать у человека с самого рождения, однако обычно они развиваются в течение первых десяти лет жизни. Постепенно их развитие приводит к утолщению метафизов, замедлению роста костей и развитию деформаций, например, вальгусных деформаций коленных суставов и лодыжек.

Согласно статистике, в которую могут не входить случаи с легкой формой, распространенность этого заболевания примерно 0,9–2 случая на 100 тысяч человек. При этом у коренных жителей острова Гуам — народа чаморро — уровень заболеваемости примерно 100 случаев на 100 тысяч человек, а у северных оджибве из Канады — около 1310 случаев на 100 тысяч.

Группа ученых из Ирландии и Северной Ирландии во главе с Дэниелом Брэдли (Daniel Bradley) из Тринити-колледжа в Дублине исследовала останки двух мужчин (Sk197 и Sk331), раскопанные археологами в средневековом некрополе, который находится рядом с небольшим городком Баллишаннон (графство Донегол).

Самые ранние захоронения в этом погребальном комплексе относятся к концу VII — началу VIII века нашей эры, однако большинство останков датируются более поздним периодом — между 1200 и 1650 годами. По данным исследователей, в этом некрополе в основном покоились останки гэльского населения, относившегося к низшим слоям средневекового общества.

На костях обоих индивидов ранее нашли целый ряд патологий, среди которых ученые обратили внимание на множественные остеохондромы. Радиоуглеродный анализ показал, что эти люди не были современниками. Так, индивид Sk197, умерший в возрасте 30–40 лет, жил примерно в 689–975 годах. Второй мужчина жил около 1031–1260 годов и умер в более молодом возрасте — около 18–25 лет. Исследователи также отметили, что мужчина Sk197 при жизни был среднего роста — примерно 166,8 сантиметра, в то время как Sk331 оказался заметно ниже — лишь 158,3 сантиметра.

Ученые прибегли к анализу древней ДНК, которую удалось прочитать с покрытием 4,2 и 5,1 раза. В геноме индивида Sk197 они нашли миссенс-мутацию во втором экзоне гена EXT1 (G>A), которая раньше уже встречалась как минимум у трех человек. В геноме мужчины Sk331 оказалась другая мутация, которая представляет собой вставку цитозина в первый экзон EXT1. Раньше такое изменение у пациентов не находили, хотя возможность существования этой мутации прогнозировали.

Палеогенетики провели и другие исследования прочитанных геномов. Анализ главных компонент показал, что на графике они образуют единый кластер с другими шотландскими и ирландскими образцами, как это и ожидалось. Мужчины оказались носителями разных митохондриальных гаплогрупп, но одной и той же Y-хромосомной гаплогруппы — R1b-M222, которая очень распространена на северо-западе современной Ирландии.

Ученые не нашли в их геномах идентичных по происхождению сегментов (IBD), исходя из чего, они сделали выводы, что вряд ли эти люди были родственниками. Кроме того, мутации в гене EXT1 возникли у них независимо. По мнению исследователей, это достаточно неожиданно, поскольку de novo она возникает редко.

Ранее N + 1 рассказывал о другой врожденной патологии, диагностированной у раннесредневекового человека. Так, во время исследования останков лангобарда, обнаруженных в Чехии, палеопатологи диагностировали множественную эпифизарную дисплазию. В частности, она проявлялась в виде аномалий тазобедренного сустава и бедренных костей, а также вальгусной деформации обоих коленных суставов.