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.
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.
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.
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.
Hvor meget kan man udlede af de 11 kopperamte individer?
Forskerne har fundet koppevirus-DNA i levn fra mennesker, der var mellem 3 og 60 år, da de døde, og i både mænd og kvinder.
Antallet af undersøgte individer er dog så lille, at køns- og aldersfordelingen ikke kan bruges til at indikere, hvilke mennesker koppevirus typisk ramte i Vikingetiden, understreger Martin Sikora.
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
Store infektionssygdommes gennemslagskraft underprioriteres i historiebøgerne
Det er umuligt at forudsige præcis, hvordan DNA-forskning i kopper og andre sygdomme kommer til at omskrive vores historiebøger, men den vil med al sandsynlighed ændre på flere dele af vores opfattelse, lyder det fra Søren Michael Sindbæk.
»Jeg synes, det er super spændende med denne mulige faktor i menneskets historie, som vi ved meget lidt om, selvom den i virkeligheden kan have været meget afgørende,« siger han.
Faktisk er epidemier et ret underbelyst emne indenfor historien. Vi ved en hel del om, hvordan epidemier har påvirket samfund indenfor de seneste 2-300 år, men tiden før udgør stadig en gåde, fortæller Søren Michael Sindbæk.
»Der er mange tilfælde, hvor store infektionssygdomme er blevet udskrevet af historien, fordi vi ikke ved, hvordan de passer ind, men det begynder DNA-forskningen at rykke ved,« siger han.
Pandemiens historie toner frem på grund af corona-krisen
Efter at den verdensomspændende coronavirus-pandemi er der formentlig ikke så mange, der stiller sig skeptiske overfor, at infektionssygdomme kan vende et samfund på hovedet.
Vores manglende håndfaste viden om sygdommenes tidligere eksistens betyder, at store infektionssygdommes betydning for samfundsudviklinger kan være blevet undervurderet blandt historikere.
»For 10 år siden forklarede arkæologer for eksempel ofte det kæmpe fald i huse og bebyggelser i Danmark i perioden fra 6-700-tallet med udvandringen til England. I dag mener vi, at den justinianske pest også kan have spillet en stor rolle. På den måde kan det være helt andre faktorer, der har tricket nogle af de store begivenheder og udviklinger i historien,« siger Søren Michael Sindbæk.
Det skyldes, at vi mennesker er utroligt gode til at forbinde de fakta, vi allerede kender, i en konstant søgen efter at finde logiske forklaringer.
»For 5-10 år siden ville man overhovedet ikke tænke sygdomsepidemier som noget, der kunne have en stor gennemslagskraft i tidlig historie, men det tror jeg er noget, rigtig mange mennesker i dag vil tage alvorligt, « siger Søren Michael Sindbæk.