Kopper var med al sandsynlighed udbredt i vikingetiden, afslører banebrydende DNA-analyser
02 august 2020
Kopper er en af de største dræbere i moderne sygdomshistorie.
Med omkring 500 millioner menneskeliv på samvittigheden alene i 1900-tallet har koppevirus spillet en anseelig rolle.
En af moderne sygdomshistories største triumfer var udryddelsen af kopper i 1980 efter en verdensomspændende indsats, men hvordan den vansirende og smitsomme sygdom har udviklet sig op igennem tiden, er stadig ret ubeskrevet.
Det hidtil tidligste genetiske bevis for koppevirus stammer fra 1600-tallet. Nu kan et internationalt forskerhold med deltagelse fra blandt andet Københavns Universitet, Frederikssund Museum og Syddansk Universitet, imidlertid konstatere, at kopper som minimum eksisterede 1.000 år tidligere.
I et nyt studie i det videnskabelige tidsskrift Science beskriver de en tidligere ukendt og nu udryddet variant af koppevirus, fundet i tand- og knogle-DNA hos 11 forhistoriske mennesker fra vikingetidens Nordeuropa (600-1050 e.v.t.).
Fundet kan på længere sigt hjælpe os med at forstå, under hvilke forhold infektionssygdomme som kopper hopper fra dyr til mennesker, og hvordan de muterer, så de pludselig udgør en trussel for os, lyder vurderingen fra en arkæolog og DNA-forsker, der ikke har været involveret i forskningsprojektet.
»Hvis nogen skulle være i tvivl efter de seneste måneder, så er store epidemiske sygdomme noget af en forandringsfaktor for et samfund. Vi kan helt klart bruge resultatet til at blive bedre til at aflure nogle af de sygdomme, der kan påvirke samfund markant, ligesom vi har oplevet det under den nuværende coronavirus-pandemi,« siger arkæolog Søren Michael Sindbæk til Videnskab.dk.
Nyt studie fastslår, at kopper eksisterede i Vikingetiden
Hidtil har en mumie fra midten af 1600-tallets Litauen udgjort det tidligste bevis for koppevirus, men med det nye studier beviser forskerne, at kopper eksisterede langt tidligere.
»Med forhistorisk DNA kan vi nu for første gang bevise på molekylært niveau, at den specifikke virus eksisterede i vikingetidens Nordeuropa,« lyder det fra Martin Sikora fra Københavns Universitet, der er seniorforsker på det nye studie.
Ud fra skriftlige kilder har mange forskere argumenteret for, at kopper slet ikke eksisterede i Europa i middelalderen, eller at sygdommen først blev introduceret, da riddere bragte den med hjem fra korstog i Mellemøsten, fortæller Martin Sikora.
»Derfor er det selvfølgelig super interessant, at vi ikke bare kan bevise, at sygdommen var tilstede meget tidligere, men at den med al sandsynlighed også var langt mere udbredt,« tilføjer han.
En teori lyder, at kopper blev indført i Mexico ved den spanske ekspedition ledt af Panfilo de Narvaez og rasede gennem Aztekernes hovedstad Tenochtitlan i slutningen af 1520. (Illustration: Shutterstock)
DNA fra barnemumie såede tvivl om koppers ophav
I en barnemumie fra midten af 1600-tallet, fundet i en krypt under en kirke i Litauen, kortlagde et forskerhold for få år siden genomet fra koppevirus.
Deres fund var det tidligste genetiske bevis for variola-virussen, der fremkalder den frygtede koppesygdom, og fik arkæologer verden over til at tage deres teorier om, hvornår sygdommen opstod, op til revision.
Indtil fundet i Litauen herskede der en udbredt teori om, at kopper eksisterede meget langt tilbage i historien.
Det udledte man blandt andet på baggrund af historiske beskrivelser af sygdomme, der mindede om kopper, og af koppears-lignende læsioner fundet på den egyptiske farao Ramses den Femtes mumie.
Fundet af sygdoms-DNA’et fra 1600-tallet har dog gjort arkæologer usikre på, om teorien om koppevirus i det gamle Egypten nu også holdt vand, og der har været diskuteret heftigt, hvor meget man kan tolke ud fra tvetydige og sparsomme skriftlige kilder.
Kilde: Barnemumies DNA afslører: Koppers historie skal omskrives
Den forhistoriske koppevirus er fundet i Danmark, Sverige og Norge
Forskerholdet bag det nye studie beskæftiger sig generelt med at lede efter forskellige infektionssygdomme i store datakataloger af forhistorisk DNA. I det nye studie satte de koppevirus under lup.
De undersøgte DNA’et i arkæologisk materiale fra 1867 hos forskellige mennesker, der stammer fra forskellige historiske perioder og geografiske områder i hele verden.
Her fandt de bevis for en tidligere eksisterende udgave af variola-virus i 13 individer. 11 af dem kommer fra Nordeuropas vikingetid.
»Vi har positive fund fra Danmark, Sverige, Nordnorge, Oxford i England og fra den europæiske del af Rusland, så det er en stor udbredelse,« fortæller Martin Sikora, lektor ved Section for Geogenetics på Globe-instituttet på KU.
Det er umuligt at fastslå, om kopper er den faktiske årsag til de 11 menneskers død, fortæller Martin Sikora.
Dog må der have været store koncentrationer af virus til stede ved dødstidspunktet, når forskerne har kunnet udtrække det så mange år senere. Derfor er det også sandsynligt, at flere vikinger formentlig er døde med en voldsom infektion, lyder det.
Her ses tegn på koppesygdom i menneskeknogler fra Nordland i Norge. (Foto: Mühlemann et al., Science, 2020)
Hvor har forskerne fundet koppevirus?
Forskerne undersøgte arkæologiske rester fra 1867 forskellige mennesker, som levede for fra 31.000 til 150 år siden.
De fandt koppevirus-DNA i 13 individer. 11 af dem stammer fra Nordeuropas vikingetid.
2 af vikingerne med kopper kom fra Danmark:
- En mand på ml. 30-35 år, dateret til år 805-990 og fundet på Sjælland.
- En mand på ml. 25-35 år, dateret til omkring år 1000 og fundet på Fyn.
4 af vikingerne med kopper kom fra hhv. Öland og Malmø i Sverige, 2 fra Nordland i Norge, 1 fra Oxford i England og 4 fra den europæiske del af Rusland, hvoraf de to stammer fra vikingetiden.
Kilde: Martin Sikora og Mühlemann et al., Science (2020)’Diverse variola virus (smallpox) strains were widespread in northern Europe in the Viking Age’, Science (2020). DOI: doi/10.1126/science.abd1214
Kopper var højst sandsynligt udbredt i vikingetiden
Der hersker efterhånden meget lidt tvivl om, at koppevirussen med jævne mellemrum må have cirkuleret rundt i Vikingetidens Nordeuropa, lyder en af konklusionerne i det nye studie.
Forskerne undersøgte arkæologiske rester fra 525 mennesker fra vikingetiden, og fandt virus-DNA i 11 af dem. Det svarer til 2 procent af de undersøgte nordeuropæere, men den faktiske smitteprocent blandt vikingerne har sandsynligvis været højere, vurderer de.
»Hvis vi skulle spore covid-19 i dag, og måtte gøre det ved bare at tage hen til et tilfældigt sted i Nordeuropa og lede, for så at tage derhen igen 100 år senere og 100 år derefter, så ville det være svært at finde virussen,« forklarer Martin Sikora.
At forskergruppen har fundet virus-DNA i så relativt mange individer på trods fremgangsmetoden, som i sin natur er usikker, tyder på, at virussen har været udbredt i samfundet, mener Martin Sikora.
Eksisterede på linje med nutidens influenza
Ifølge Søren Michael Sindbæk er det »virkelig tankevækkende«, at Martin Sikora og hans forskerkollegaer har fundet virus-DNA i 2 procent af prøverne.
Det peger på, at kopper ikke bare var en sygdom, som nogle få migranter på rejse til Nordeuropa tog med sig ved en tilfældighed. Tværtimod har sygdommen eksisteret bredt i vikingernes samfund uden at forårsage massedød – ligesom influenza i dag.
»Hvis man havde haft ebola i vikingetiden, ville vi se et mønster, hvor sygdommen dukkede op og slog en landsby ihjel uden at sprede sig videre, fordi folk simpelthen døde, inden de kunne nå at smitte flere,« fortæller Søren Michael Sindbæk, som er professor MSO ved Institut for Kultur og Samfund på Aarhus Universitet.
»I så fald ville man finde massegrave eller meget lokaliserede udbrud. Når sygdommen er udbredt mange steder, tyder det på, at folk var udsat for den jævnligt, men ikke døde af den,« uddyber han.
Kortets røde prikker viser, hvor de 13 mennesker med koppevirus-DNA er blevet fundet. Den blå prik viser, hvor en litauisk mumie, som rummer det hidtil tidligste fund af koppevirus-DNA, er blevet fundet. (Kort: Mühlemann et al., Science, 2020)
Åbner et skatkammer af genetisk information
I det nye studie har forskergruppen ikke bare udvundet virus-DNA, der giver ny viden om, hvor virussen eksisterede.
I nogle tilfælde har de også haft tilstrækkeligt med DNA-strenge til at rekonstruere mere end 95 procent af koppesygdommens genom , og det udgør et skatkammer af genetisk information for forskerne.
Sådan rekonstruerer forskerne dele af genomet
Forskerne tog DNA-prøver af hvert af de 1867 individer i databanken og sekventerede det.
De frasorterede kontamineret DNA.
Gammelt DNA er altid fragmenteret, så forskerne stykkede DNA-stumperne sammen til store dele af genomet, når de kunne.
Kilde: Martin Sikora
»Sygdomsgenomer er ekstremt værdifulde, fordi de lader os studere, hvordan sygdomme har udviklet- og ændret sig over tid, og hvordan de har tilpasset sig mennesker,« fortæller Martin Sikora.
Ved at genskabe dele af sygdomsgenomet har forskerne fundet ud af, at koppevirussen fra vikingetiden er af en anden genetisk variant, men udspringer af den samme fælles forfader som den koppevirus, som blev udryddet i 1980.
Sygdomsgenomet har desuden givet forskerne mulighed for at sammenligne vikingetids-genomet med det moderne genom. Ud fra det har de bygget et katalog af de genetiske forandringer, som koppevirus-DNA har gennemgået fra vikingetiden og frem til nu.
De kan for eksempel se, at flere af generne er deaktiveret i den moderne DNA-streng end i den forhistoriske streng, og de har en teori om, at koppevirus med tiden har tilpasset sig til af smitte mennesker ved at smide flere af de egenskaber, der kun var nyttige til at ramme mennesker og dyr mere bredt.
Hvad var symptomerne på vikinge-kopper?
Forskerne fandt et deaktiveret gen i det forhistoriske virus-DNA, som, når det er deaktiveret i det moderne DNA, giver høj feber i mus.
Derfor kan feber have været en del af sygdomsforløbet i vikingetiden.
Gener, som forbindes til størrelsen på kopperne, er inaktiveret i de moderne DNA-strenge, men ikke i de forhistoriske strenge.
Derfor oplevede vikingerne måske ikke de voldsomme hudlæsioner, som sygdommen er berygtet for.
Sygdommes opførsel er ikke lineært forbundet med (de)aktiveringen af enkelte gener. Den er et produkt af interaktionen mellem flere gener. Derfor er det umuligt at vide, præcis hvordan sygdommen opførte sig.
Der eksisterer desuden ingen skriftlige kilder fra vikingetiden, der entydigt kan tolkes som koppesygdom, som kan indikere noget om sygdommen.
Kilde: Martin Sikora
Forhistoriske DNA-strenge giver viden, som potentielt kan forhindre pandemier
Ved at sammenligne nutidig virus-DNA med forhistoriske DNA-strenge, kan vi på den lange bane få en større forståelse for, hvad der skal til for, at virusser kan udvikle sig til dødelige og smitsomme pandemier, og samtidig kan vi måske forhindre netop det, mener Søren Michael Sindbæk.
»I tilfældet med kopper lader det til at være en virus, der ikke kun én gang er hoppet fra dyr til menneske og så pludselig er slået hårdt ned på os. Det er tværtimod en historie om et snigende patogen(sygdomsfremkaldende virus eller bakterie, red.), der hopper frem og tilbage mellem mennesker og flere forskellige dyrearter,« forklarer Søren Michael Sindbæk.
I vikingetiden var sygdommen udbredt blandt mennesker, men man har måske ikke taget sygdommen så alvorligt, fordi den var mindre dødelig. På samme måde kan der eksistere nogle virusser i dag, der er udbredt i vores miljø lige nu, som vi burde tage mere alvorligt, lyder det.
»Mange af de sygdomme, vi som samfund tager meget alvorligt i dag, er dem, der først har givet høj dødelighed, og som vi siden har udviklet højere immunitet mod. Men kopper er et eksempel på det modsatte; sygdommen er blevet mere dødelig med tiden,« siger Søren Michael Sindbæk.
På den måde åbner det nye studie op for helt nye scenarier for, hvordan sygdomme opfører- og udvikler sig, og det bør tages i betragtning, når politikere vurderer, hvilke sygdomme der udgør en trussel mod mennesker, mener han.
Her ses en lille dreng med koppear på ansigt arme og hænder fra Palæstina i omkring 1900-1925. I 1980 blev sygdommen erklæret udryddet af Verdenssundhedsorganisationen, WHO. (Foto: Shutterstock)
Forskning, der potentielt kan forhindre epidemier en dag
Forskergruppens langsigtede ambition er da også, at deres resultater en dag kan forhindre epidemier, fortæller Martin Sikora.
Han forestiller sig, at man med et tilstrækkeligt stort datasæt i fremtiden vil kunne identificere de vigtigste faktorer, der får virusser til at tage springet fra dyr til mennesker.
Det kan for eksempel være, hvilket klima- og samfundsforhold der skaber smitte.
»Hvis vi kender disse faktorer, kan vi begynde at lede efter smitsomme dyr og prøve at forhindre overførsel af virus fra dyr til mennesker som den, der startede den nuværende corona-pandemi,« siger Martin Sikora fra KU.
