На рисунке ниже показано генеалогическое древо штаммов Y. pestis за последние 6000 лет. Gok2 и клеточная линия бронзового века — это штаммы, которые вызвали упадок неолитических культур. Все эти штаммы вымерли более 3000 лет назад. Ниже мы видим современные линии чумы, которые появились тысячи лет назад и всё еще существуют сегодня. Юстинианова чума была вызвана двумя штаммами, DA101 и A120, которые в настоящее время тоже вымерли. Нижняя ветвь, которая отделилась от Юстиниановой чумы 2000 лет назад, включает все другие современные штаммы Y. pestis, включая Черную смерть.
Древние штаммы Y. pestis. Цифры обозначают количество лет до настоящего времени
[114]
Ancient Y. pestis strain, reprinted from Cell 2019, 176, Rascovan, N., et al., ‘Emergence and Spread of Basal Lineages of Yersinia pestis during the Neolithic Decline’, 1–11, with permission from Elsevier.
Технология ДНК-секвенирования совершила революцию в археологии. Раньше для идентификации древних народов нам приходилось использовать, например, гончарные изделия, а теперь мы можем анализировать последовательности их ДНК напрямую, чтобы отслеживать перемещения населения, возраст и родственные связи
[115]. Соединение открытий древних ДНК как людей, так и штаммов Y. pestis с археологией может рассказать нам, отчего могла рухнуть неолитическая цивилизация
[116]. Мегапоселения Триполья отличались высокой плотностью населения и тесным контактом с животными. В результате перенаселения и чрезмерного земледелия, истощавшего почву, повторялись периоды недоедания и голода, ослабляя способность людей бороться с болезнями. Именно в это время появился первый случай нового штамма чумы, когда блоха, кормившаяся от зараженной крысы в поселении, прыгнула на человека. Это был не первый случай заражения чумой от грызуна. Однако теперь он смог распространиться на десятки тысяч людей в течение нескольких недель, поскольку все они жили очень скученно. Перепуганные люди бежали из поселений, используя проторенные торговые пути и таким образом распространяя болезнь по Европе и Азии. Мегапоселения обычно существовали всего 150 лет, прежде чем были заброшены, сожжены и затем восстановлены по неизвестным нам причинам. Возможно, это были решительные меры, принятые в попытке остановить чуму. Это массовое переселение проложило путь последующим миграциям из восточных степей тех, кто говорил на праиндоевропейском языке, прародителе почти всех европейских языков. Как только чума уничтожила неолитическую культуру, этот штамм исчез у людей. Таким образом, более поздние эпидемии чумы начались с новой передачи инфекции от грызунов.
Чума все еще встречается во многих частях мира как естественная инфекция грызунов и их паразитов. В США ежегодно регистрируются несколько случаев заболевания людей после контакта с инфицированными дикими грызунами или их блохами, а иногда и с другими инфицированными дикими животными (рысями, койотами и кроликами) и домашними животными (кошками и собаками). Хотя в основном это единичные случаи, эпидемическая чума по-прежнему может возникнуть, если заразятся живущие рядом с людьми крысы и блохи. В Африке, Азии и Южной Америке люди в сельской местности могут заразиться от грызунов; эпидемии возможны, если они переедут в города, в частности, если из-за войны разрушится общественный порядок, ухудшатся санитарные условия, и массы людей придут в движение. Чуму можно успешно вылечить с помощью антибиотиков. Однако некоторые штаммы Y. pestis в настоящее время проявляют устойчивость к антибиотикам. Иногда у бактерии случается мутация, которая делает ее устойчивой к антибиотикам: возможно, у нее есть фермент, разрушающий химическую структуру лекарства, или транспортный белок, выкачивающий лекарство из клетки. Когда это происходит, антибиотик убивает все остальные бактерии, а выживший мутант размножается, создавая новую популяцию, на которую антибиотик не действует. Это естественный отбор в действии — любой антибиотик рано или поздно теряет эффективность. Тот факт, что новые смертоносные штаммы переходили от грызунов к людям по меньшей мере три раза, наводит на мысль, что это легко может повториться. Полная ликвидация этой болезни вряд ли когда-либо произойдет из-за ее присутствия на всех континентах, кроме Австралии и Антарктиды, а также у многих различных видов грызунов — переносчиков инфекции.
Вакцины против чумы существуют, но они обычно назначаются только людям с особенно высоким риском — медицинским работникам или исследователям, работающим с живыми бактериями Y. pestis. Разработка вакцины против чумы осуществлялась в соответствии с двумя стратегиями. Во-первых, вакцины, изготовленные из мертвых клеток, были получены путем инактивации Y. pestis нагреванием или химическими веществами. Эти вакцины были безопасны и давали иммунитет против бубонной чумы, но были неэффективны против легочной чумы на подопытных животных. Во-вторых, можно разработать новые нелетальные штаммы Y. pestis путем выращивания колоний в течение длительного периода времени для последующего использования их в качестве вакцины. Эти виды вакцин хорошо работают как против бубонной, так и против легочной чумы, но всегда существует риск того, что введение живых бактерий может привести к размножению новых колоний у людей. Многие летальные исходы были отмечены у лабораторных животных и приматов, кроме человека, после вакцинации живыми вакцинами, хотя до сих пор не отмечено ни одного такого случая у людей. Нам все еще нужна более совершенная вакцина против чумы
[117]. Исследования в этой области нелегки, поскольку едва ли этично заражать людей чумой намеренно — а значит, у нас не хватает испытуемых для тестирования потенциальных лекарств.
Чума в настоящее время не является основной причиной смерти. С 2010 по 2015 год во всем мире было зарегистрировано всего 3248 случаев заболевания, что привело к 584 смертельным случаям, причем к странам с наибольшим риском относятся Демократическая Республика Конго, Мадагаскар и Перу. Однако мы не можем расслабляться насчет самой смертоносной инфекционной болезни, когда-либо поражавшей человечество. Поскольку Y. pestis обитает во многих видах грызунов по всей планете, уничтожить эту бактерию невозможно. Людей всегда будут кусать блохи. Бактерии быстро эволюционируют, и могут появиться новые смертоносные штаммы. Мы знаем, что новые штаммы Y. pestis, устойчивые к антибиотикам, могут быть созданы путем генетических манипуляций в лаборатории
[118] и что устойчивость к антибиотикам начинает проявляться в дикой природе
[119]. Такой специально созданный штамм, устойчивый к антибиотикам, может быть использован для биологической войны, возвращая нас к чему-то, напоминающему ужасы осады Каффы в 1346 году.
